Твердая древесина – уникальный материал, используемый человеком на протяжении веков. В этой статье вы узнаете о свойствах разных пород твердой древесины и сферах ее применения.
Что такое твердая древесина и как определить ее твердость
Твердая древесина – это древесина, обладающая повышенной прочностью и способностью выдерживать высокие механические нагрузки. Чем выше прочность древесины, тем большую нагрузку она может выдержать.
Твердость древесины – это ее механическое свойство, характеризующее способность материала сопротивляться внедрению в него более твердого тела. На твердость влияют такие факторы, как влажность, возраст дерева, условия произрастания.
Самый распространенный метод определения твердости древесины – метод Бринелля. Суть его заключается во вдавливании в поверхность материала шарика и измерении размера получившегося отпечатка. Чем меньше отпечаток, тем тверже древесина.
По шкале твердости Бринелля древесина оценивается от 1 до 9 единиц. Чем выше показатель, тем тверже материал.
Твердость древесины напрямую связана с ее плотностью – чем плотнее древесина, тем она, как правило, тверже. По плотности древесину разделяют на 3 группы:
- С малой плотностью (до 510 кг/м3) – липа, тополь, ива
- Со средней плотностью (550-740 кг/м3) – береза, яблоня, груша
- С высокой плотностью (более 750 кг/м3) – дуб, ясень, граб
Твердость разных пород древесины
Среди лиственных пород выделяются своей твердостью дуб, ясень и граб. Дуб имеет твердость 3,8 единиц Бринелля, ясень – 4,0, граб – 3,7. Эти породы отличаются прочностью, износостойкостью и стойкостью к внешним воздействиям.
Из хвойных пород самыми твердыми являются лиственница (2,6 по Бринеллю) и можжевельник. Лиственница после вымачивания в воде становится еще тверже, поэтому широко используется в судо- и мостостроении.
Вот рейтинг твердости некоторых распространенных в России пород деревьев:
- Дуб – 3,8
- Ясень – 4,0
- Граб – 3,7
- Лиственница – 2,6
- Береза – 2,2
- Осина – 1,8
К мягким породам относят липу, тополь, осину – их древесина легко поддается обработке, но менее прочна. Из таких пород чаще делают мелкие декоративные изделия.
Среди экзотических видов выделяются эбеновое дерево (твердость 8 по Бринеллю), ятоба (7), ярра (6). Их твердая древесина используется для производства элитной мебели и музыкальных инструментов.
Стабильность разных пород древесины к воздействию влаги
Разные породы древесины по-разному реагируют на воздействие влаги. По стабильности к влажности древесину делят на несколько групп:
- Абсолютно стабильная – не деформируется при колебаниях влажности (тик, ироко)
- Стабильная – почти не деформируется при небольших перепадах влажности (дуб, мербау, тис)
- Относительно стабильная – незначительно деформируется при небольших перепадах влажности (береза, эвкалипт)
- Нестабильная – сильно деформируется при небольших колебаниях влажности (осина, липа)
При выборе древесины для конкретных условий эксплуатации важно учитывать ее стабильность к воздействию влаги. Например, для влажных помещений лучше использовать абсолютно стабильные породы.
Сферы применения твердой древесины
Благодаря высокой прочности и износостойкости, твердая древесина широко используется:
- В строительстве – для возведения домов, обшивки стен
- В производстве мебели – для изготовления различной мебели
- В судостроении – для корпусов кораблей
- Для музыкальных инструментов – гитар, скрипок
- В спортивной индустрии – для изготовления инвентаря
Из самых твердых пород делают детали промышленного оборудования, мостов, железнодорожных шпал. Твердая древесина позволяет создавать по-настоящему долговечные изделия в самых разных областях.
Рекомендации по выбору твердой древесины
При выборе твердой древесины для конкретных целей стоит учитывать:
- Условия эксплуатации изделия
- Необходимые характеристики прочности и износостойкости
- Влажность среды, в которой будет использоваться материал
- Технологичность обработки - насколько просто будет изготовить изделие
- Стоимость материала
Правильный подбор породы по этим критериям позволит максимально эффективно использовать свойства твердой древесины.
Особенности работы с твердой древесиной
При работе с твердой древесиной важно учитывать некоторые нюансы:
- Требуется более мощное оборудование и инструменты из прочных сплавов
- Необходимо точно выполнять разметку и соблюдать режимы резания
- Желательно предварительно кондиционировать материал и подготовить его поверхность
- Нужно обеспечить надежное крепление заготовок во избежание вибрации при обработке
При соблюдении основных правил твердая древесина позволяет создавать изделия высочайшего качества и долговечности.
