„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Leszek Jaszczyk

Określanie cech i właściwości surowca drzewnego
833[02].Z3.01

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:

mgr inż. Jan Komorowicz

mgr inż. Jan Przygodzki

Opracowanie redakcyjne:

mgr inż. Leszek Jaszczyk

Konsultacja:

mgr inż. Marian Nowotnik

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 833[02].Z3.01
Określanie cech i właściwości surowca drzewnego, zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu 833[02] Operator maszyn leśnych.

Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

3

2. Wymagania wstępne

4

3. Cele kształcenia

5

4. Materiał nauczania

6

4.1. Elementy makroskopowej budowy drewna

6

4.1.1. Materiał nauczania

6

4.1.2. Pytania sprawdzające

11

4.1.3. Ćwiczenia

11

4.1.4. Sprawdzian postępów

12

4.2. Właściwości fizyczne i mechaniczne drewna

13

4.2.1. Materiał nauczania

13

4.2.2. Pytania sprawdzające

22

4.2.3. Ćwiczenia

23

4.2.4. Sprawdzian postępów

25

4.3. Wady drewna i jego zastosowanie

26

4.3.1. Materiał nauczania

26

4.3.2. Pytania sprawdzające

38

4.3.3. Ćwiczenia

39

4.3.4. Sprawdzian postępów

40

4.4. Podstawowe prace ciesielskie

41

4.4.1. Materiał nauczania

41

4.4.2. Pytania sprawdzające

46

4.4.3. Ćwiczenia

46

4.4.4. Sprawdzian postępów

47

4.5. Obróbka drewna

48

4.5.1. Materiał nauczania

48

4.5.2. Pytania sprawdzające

55

4.5.3. Ćwiczenia

55

4.5.4. Sprawdzian postępów

57

5. Sprawdzian osiągnięć

58

6. Literatura

62

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu budowy drewna,

rozpoznawania gatunków drewna, poznania jego właściwości fizycznych, mechanicznych
i użytkowych. Poznasz również wady drewna i podstawowe informacje na temat jego
obróbki. W poradniku znajdziesz:

–

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

–

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

–

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,

–

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,

–

ć

wiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować

umiejętności praktyczne,

–

sprawdzian postępów,

–

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań; zaliczenie testu potwierdzi opanowanie
materiału całej jednostki modułowej,

–

literaturę uzupełniającą.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu na placu surowca drzewnego przy pomiarach oraz określaniu cech

drewna musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy oraz
instrukcji przeciwpożarowych, obowiązujących podczas poszczególnych rodzajów prac.
Podobnie przy wykonywaniu prac ciesielskich i obróbce drewna narzędziami ręcznymi
i mechanicznymi.

Schemat układu jednostek modułowych w module

833[02].Z3.01

Okre

ś

lanie cech i wła

ś

ciwo

ś

ci

surowca drzewnego

833[02].Z3.02

Wykonywanie prac zwi

ą

zanych

z pozyskiwaniem drewna

833[02].Z3

U

ż

ytkowanie lasu

833[02].Z3.03

Pozyskiwanie produktów

ubocznych lasu oraz

prowadzenie gospodarki

łowieckiej

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

posługiwać się narzędziami warsztatowymi,

−

określić budowę i zasady działania mechanizmów maszyn i urządzeń,

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

współpracować w grupie,

−

stosować narzędzia pomiarowe zgodnie z ich przeznaczeniem,

−

posługiwać się normami,

−

wykonywać i odczytywać szkice, schematy i rysunki,

−

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu budownictwa,

−

organizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami bhp.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

scharakteryzować makroskopową budowę drewna,

−

rozróżnić drewno pierścieniowonaczyniowe i rozpierzchłonaczyniowe,

−

rozróżnić drewno z twardzielą zabarwioną i drewno bielaste,

−

rozpoznać podstawowe gatunki drewna iglastego na podstawie makroskopowej budowy
drewna,

−

rozpoznać podstawowe gatunki drewna liściastego na podstawie makroskopowej budowy
drewna,

−

określić podstawowe właściwości fizyczne drewna,

−

określić podstawowe właściwości mechaniczne drewna,

−

scharakteryzować zastosowanie drewna w zależności od jego właściwości fizycznych,

−

określić zastosowanie drewna w zależności od jego właściwości mechanicznych,

−

rozpoznać wady drewna surowego nieobrobionego,

−

rozpoznać wady budowy drewna,

−

określić zastosowanie drewna w zależności od jego wad,

−

posłużyć się narzędziami i sprzętem do prac związanych z obróbką drewna,

−

wykonać podstawowe prace ciesielskie,

−

wykonać czynności związane z podstawową obróbką mechaniczną drewna,

−

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpożarowej.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Elementy makroskopowej budowy drewna

4.1.1. Materiał nauczania

Makroskopowa budowa drewna

Elementami makroskopowej budowy drewna nazywamy wszystkie jego części możliwe

do zaobserwowania nieuzbrojonym okiem, lub z użyciem lupy. Do elementów
makroskopowej budowy drewna zalicza się: rdzeń, drewno (słoje roczne – drewno wczesne
i późne, biel i twardziel), korę, promienie rdzeniowe, przewody żywiczne, miazgę.

Rdzeń

Rdzeń jest to pasmo tkanki miękiszowej stanowiące fizjologiczną oś pnia, która na ogół

nie pokrywa się z osią geometryczną. Zbudowany jest z miękiszowych komórek, które są
ż

ywe w początkowym stadium rozwoju rośliny. W trakcie wzrostu drzewa komórki

miękiszowe z rdzenia obumierają i wypełniają się powietrzem. U jednych gatunków
(np. orzech) obumierają w ciągu pierwszego roku, u innych (np. sosna, dąb) utrzymują się
przy życiu znacznie dłużej. Patrząc pod kątem późniejszego wykorzystania drewna
zachodzące w trakcie starzenia zmiany sprawiają, że rdzeń staje się bezużyteczną częścią
pnia.

Rdzeń rzadko występuje w centralnej części pnia, zazwyczaj usytuowany jest

mimośrodowo. Na przekroju poprzecznym widnieje jako ciemna plamka o nieregularnym
kształcie, na przekroju podłużnym widnieje jako ciemny pasek biegnący wzdłuż osi pionowej
pnia. Rdzeń osiąga wymiar przekroju równy ok. 1-5mm w drzewach iglastych i nieco więcej
w drzewach liściastych, maksymalnie dochodzi do rozmiaru ok. 10mm.

Rys. 1. Schemat budowy pnia czteroletniej sosny w powiększeniu: 1 – rdzeń, 2 – słój roczny,

3 – drewno wczesne, 4 – drewno późne, 5 – granica słoja, 6 – przewody żywiczne, 7 – miazga,

8 – łyko, 9 – kora, 10 – promienie rdzeniowe, 11 – promień rdzeniowy pierwotny,

12 – promień rdzeniowy wtórny [4 s. 40]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

Drewno

Drewno stanowi zasadniczą cześć pnia, zajmuje przestrzeń pomiędzy rdzeniem, a miazgą

i łykiem. Jest ono materiałem niejednorodnym (anizotropowym), a jego właściwości fizyczne
i mechaniczne zmieniają się zależnie od przekroju anatomicznego. Taka budowa drewna
wpływa na jego niepowtarzalność, ale jest również kłopotliwa podczas obróbki, gdyż
w każdym z kierunków obrabia się go inaczej.
Tkanka drzewna nadaje drzewu wytrzymałość, a ponadto jego zewnętrzna część bierze udział
w przewodzeniu wody z korzeni do korony. Drewno składa się z pojedynczych przyrostów
rocznych zwanych słojami.

Przekroje anatomiczne drewna

Zróżnicowaną budowę drewna najlepiej zaobserwować na przekrojach. W związku ze

zróżnicowaną budową rozróżnia się w drewnie trzy zasadnicze przekroje:
–

poprzeczny – słoje mają postać dwubarwnych pierścieni otaczających rdzeń, u niektórych
drzew (np. dąb) można zaobserwować promienie rdzeniowe,

–

podłużny promieniowy – poprowadzony jest przez oś pnia; przyrosty roczne wyglądają
jak pionowe, przylegające do siebie warstwy przebiegające równolegle do rdzenia,

–

podłużny styczny – poprowadzony przez cięciwę; przyrosty roczne przybierają kształt
parabolicznych smug, których osią symetrii jest rdzeń.

Rys. 2. Zasadnicze przekroje drewna: 1 – poprzeczny, 2 – podłużny promieniowy,

3 – podłużny styczny [4 s. 43]

Słoje roczne

Tkanka drzewna powstaje tylko wtedy, gdy aktywny jest jego system biologiczny. Ma to

miejsce w trakcie okresu wegetacyjnego drzew, który może trwać od kilku tygodni do kilku
miesięcy a niekiedy cały rok, zależne jest to jednak od strefy klimatycznej, w której wzrasta
drzewo. W naszym klimacie sezon wegetacyjny trwa w czasie wiosennych i letnich miesięcy,
w których to pień drzewa przyrasta na grubość o jeden słój roczny. Szerokość takiego słoja
zależna jest od gatunku drewna, siedliska i warunków wzrostu i jest równa od dziesiętnych
części milimetra do kilku milimetrów a nawet centymetrów.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

Z liczby słojów drzewa, liczonych w części odziomkowej można obliczyć jego wiek

i określić występowanie powikłań klimatycznych takich jak susze czy mroźne i przeciągające
się zimy.

Zróżnicowana szerokość słojów spowodowała powstanie podziału drewna na dwie grupy:

drewna wąskosłoiste i szerokosłoiste. Drewno, które posiada szerokość słoju powyżej 3mm
określa się mianem szerokosłoistego, zaś drewno poniżej 3mm słoja mianem drewna
wąskosłoistego.

Przeciętną szerokość słoju do celów produkcyjnych określa się wg wzoru:

[ ]

mm

n

S

100

=

,

gdzie:
S – przeciętna szerokość słoju w mm,
n – liczba słojów rocznych mierzona na odcinku 100mm w połowie promienia (po 50 mm

w stronę rdzenia i kory).

Do najlepszych zaliczamy drewno o równomiernym przebiegu i układzie słojów, których

szerokość stopniowo maleje w kierunku od rdzenia do kory. Wszystkie nieprawidłowości
w przebiegu słojów uznawane są za wadę drewna i są niepożądane.
W każdym słoju rocznym na przekroju poprzecznym uwydatniają się bardziej lub mniej
widoczne warstwy drewna wczesnego i późnego. Najbardziej widoczne są na przekroju
w drewnie drzew iglastych i pierścieniowo-naczyniowych.

Drewno wczesne i późne

Drewno wczesne powstaje w pierwszej części okresu wegetacyjnego, zbudowane jest z

komórek cienkościennych, wyróżnia się jaśniejsza barwą i mniejszą spójnością niż drewno
późne. U drzew liściastych pierścieniowo-naczyniowych w drewnie wczesnym znajdują się
dobrze widoczne naczynia, większe i liczniejsze niż w drewnie późnym.

Drewno późne powstaje pod koniec okresu wegetacyjnego jako zewnętrzna cześć słoja.

Zbudowane jest z komórek grubościennych, które nadają mu większą gęstość i wytrzymałość
niż drewno wczesne. Zabarwienie drewna późnego jest ciemniejsze niż drewna wczesnego.
Charakterystyczną cechą różniącą drewno liściaste od iglastego jest różnica w szerokości
przyrostów. W drewnie drzew iglastych przyrost wczesny jest znacznie większy od przyrostu
późnego a w drewnie drzew liściastych jest odwrotnie. Spowodowane jest to koniecznością
wykształcenia przez drzewa liściaste ulistnienia. Drzewa iglaste, które nie zrzucają igieł,
mogą od razu na wiosnę zacząć korzystać z produktów fotosyntezy, dlatego przyrastają
szybciej. Drzewa liściaste muszą wytworzyć liście, dlatego przyrost wczesny jest mniejszy,
ale później nadrabiają stracony czas korzystając z lepiej rozwiniętego aparatu asymilującego
i tworząc szerszy niż u iglastych przyrost późny.

Biel i twardziel

Na przekroju poprzecznym można zaobserwować różną barwę drewna, ciemniejszą

wewnętrznego i jaśniejszą zewnętrznego. Drewno ciemniejsze znajdujące się w części
przyrdzeniowej nazywamy twardzielą, a drewno jasne znajdujące się w części obwodowej
zwanej bielem.

Drewno bielu zbudowane jest z żywych komórek i bierze udział w funkcjach życiowych

drzewa przewodząc wodę i gromadząc substancje odżywcze.

Drewno twardzieli jest wypełnione komórkami martwymi i spełnia w drzewie wyłącznie

funkcje mechaniczne.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

Proces twardzielowania pojawia się u drzew w wieku 20–40 lat zależnie od gatunku

i warunków wzrostu. Szerokość bielu w drewnie twardzielowym jest różna i zależna od
gatunku drewna przykładowo drewno cisu ma biel ok. kilku milimetrów (4–6 słojów) a sosna
nawet do kilku centymetrów (50–60 słojów).

W związku z różnymi formami występowania twardzieli możemy wyróżnić cztery grupy

drzew:
–

drzewa twardzielowe o zabarwionej twardzieli: sosna, modrzew, cis, jałowiec, dąb,
jarzębina, jabłoń, kasztan, morwa, orzech, śliwa, topole i wierzby,

–

drzewa twardzielowe o nie zabarwionej twardzieli: jodła i świerk,

–

drzewa o zabarwionej i nie zabarwionej twardzieli: jesion i wiązy,

–

drzewa beztwardzielowe (bielaste): brzoza, buk, grab, głóg, grusza, jawor, kasztanowiec,
klon, olcha i osika.
U niektórych drzew z gatunków liściastych beztwardzielowych występuje po ich ścięciu

brunatna plama o nieregularnym zarysie zwana fałszywą twardzielą. Proces ten może pojawić
się u buka, brzozy i klonu zazwyczaj w przyrdzeniowej części pnia. Ważną różnicą pomiędzy
prawdziwą a fałszywą twardzielą jest fakt, iż zarys powstałej plamy nie pokrywa się z granicą
przyrostów rocznych.

Drewno beztwardzielowe jest miękkie, porowate, ma stosunkowo niedużą gęstość

w porównaniu do drewna twardzielowego, jest bardziej podatne na zmiany wilgotności
i wykazuje duże skłonności do pęcznienia i kurczenia się. Podczas nasycania łatwiej wchłania
impregnaty i lepiej nadaje się do obróbki plastycznej. Drewno bielaste łatwiej zostaje
zakażane przez grzyby i atakowane przez szkodniki drewna.

Promienie rdzeniowe

Biegną poziomo w poprzek drewna, miazgi (kambium) i łyka (rys. 2) łącząc warstwę

drewna z łykiem i kambium dlatego są również zwane promieniami łykodrzewnymi.
Pełnią funkcję gromadzącą i transportującą składniki odżywcze prostopadle do pnia drzewa.
Zbudowane są z komórek miękiszowych, czasami otoczonych warstwą poziomych cewek.

Zależnie od tego, czy promienie wychodzą z rdzenia, czy zaczynają się w drewnie

nazywamy je pierwotnymi (zaczynające się w rdzeniu) i wtórnymi (zaczynające się
w drewnie w późniejszym okresie rozwoju drewna). Promienie rdzeniowe poprzez fakt, iż
tworzą je komórki miękiszowe, obniżają właściwości mechaniczne drewna, aczkolwiek jest
ich bardzo mało, więc spadek wytrzymałości jest nieznaczny. Promienie łykodrzewne są
charakterystycznym elementem rysunku niektórych gatunków drzew, często jednak są na tyle
małe, iż nie można ich dojrzeć nieuzbrojonym okiem. Dobrym jednak przykładem tego, iż
jest to element makroskopowej budowy drewna są promienie występujące w drewnie dębu
czy buka gdzie są one widoczne na wszystkich przekrojach anatomicznych.

Miazga

Inaczej zwana kambium, jest cienką warstwą komórek graniczącą pomiędzy warstwą

drewna a łykiem. Miazga nazywana jest jeszcze inaczej tkanką twórczą, gdyż jej komórki
mają możliwości podziału i regulują coroczny przyrost drewna i łyka.
Warto również zaznaczyć, że miazga dzieli się dziesięciokrotnie szybciej w kierunku drewna
dlatego też drewno zajmuje największą część objętości w drzewie.

Łyko

Jest to cienka warstwa żywych komórek znajdująca się pod korą służąca do

transportowania asymilatów (cukrów) z liści do wszystkich żywych komórek w drzewie.

Kora

Spełnia w drzewie funkcję tkanki okrywającej, zabezpieczającej drewno przed

działaniem negatywnych czynników zewnętrznych i uszkodzeniami mechanicznymi. Kora
zbudowana jest z grubościennych komórek, wypełnionych powietrzem, których ściany

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

przesycone są substancją woskową. Dzięki swojej budowie kora stanowi doskonałe
zabezpieczenie przed działaniem niskich i wysokich temperatur oraz przed atakiem grzybów
i owadów. Suberyna (substancja woskowa) zabezpiecza drzewo przed dostępem powietrza
i innych gazów. Komórki kory wytwarzane są przez tkankę korkotwórczą zwaną fellogenem
znajdującą się na zewnątrz łyka.

Przewody żywiczne

Są to małe kanaliki, występujące w niektórych gatunkach drzew iglastych (np. sosna,

modrzew), których ścianki zbudowane są ze specjalnych komórek miękiszowych zwanych
komórkami żywicorodnymi. Przewody żywiczne znajdują się w całym przekroju drewna
i biegną wzdłużnie do pionowej osi pnia pomiędzy cewkami tworząc system kanałów,
którymi w części bielastej płynie żywica (w części twardzielowej promienie zarastają).
W momencie uszkodzenia pnia drzewa żywica wylewa się i zasklepia ranę dzięki czemu
drewno zabezpieczone jest przed działaniem czynników zewnętrznych. Zawartość w drewnie
ż

ywicy podnosi jego trwałość.

Niektóre z drzew liściastych mają podobne przewody do żywicznych, które od płynącej

nimi substancji nazywają się rurkami mlecznymi.

Budowa i charakterystyka drewna drzew iglastych i liściastych

Drewno drzew iglastych ma stosunkowo prostą budowę, w większości składa się

z cewek, które stanowią ok. 90% ogólnej objętości drewna i promieni rdzeniowych. Brak jest
naczyń i włókien drzewnych. Licznie występujące cewki stanowią główną część drzewa
spełniają funkcję mechaniczną i odpowiadają za przewodzenie wody. Promienie rdzeniowe są
na ogół niewidoczne. Słoje roczne są wyraźnie zaznaczone na każdym z przekrojów
i układają się w dwie strefy, drewna wczesnego (jaśniejsza) i drewna późnego (późniejsza).

Drewno drzew gatunków liściastych ma bardziej zróżnicowaną budowę niż drewno

iglaste. Składa się z większej liczby zróżnicowanych elementów które wchodzą w jego skład.
Głównymi elementami budowy drewna drzew liściastych, zajmującymi ok. 50% objętości
stanowią włókna drzewne i naczynia. Oprócz nich występują jeszcze: cewki oraz miękisz
przynaczyniowy.

Oprócz tego występują promienie łykodrzewne, które są znacznie większe niż w drewnie

drzew iglastych. Promienie są na tyle duże, że np. w drewnie dębu widoczne są na wszystkich
trzech przekrojach. Drewno drzew liściastych ze względu na rozmieszczenie naczyń dzieli się
na dwie grupy:
–

drzewa pierścieniowonaczyniowe, naczynia mają różną wielkość (średnicę) i układają się
na przekroju poprzecznym w pierścienie o różnej średnicy i zagęszczeniu (dąb, jesion,
wiąz),

–

drzewa rozpierzchłonaczyniowe, naczynia nierównomiernie rozrzucone po całym
przekroju poprzecznym (pozostałe gatunki drzew liściastych),
Drzewa liściaste mają słoje roczne mniej wyraźne od drzew iglastych. Większą

wyrazistością słojów odznacza się drewno gatunków pierścieniowonaczyniowych (dąb,
jesion, wiąz, grochodrzew). Natomiast w drewnie rozpierzchłonaczyniowym (lipa, brzoza,
olcha, osika, grab) drewno późne nie tworzy wyraźnej strefy, wskutek czego odgraniczenie
słojów rocznych jest trudne.

Drewno późne wyróżnia się u drzew iglastych brązowym zabarwieniem i dużą gęstością,

w drewnie drzew liściastych granica między drewnem wczesnym, a późnym jest mniej
wyraźna.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jakie znasz elementy makroskopowej budowy drewna?

2.

Jakie są różnice w wymiarach rdzenia drzew iglastych i liściastych?

3.

Jaką rolę pełni drewno w budowie makroskopowej drewna?

4.

Jakie znasz zasadnicze przekroje anatomiczne drewna?

5.

W jaki sposób powstaje drewno wczesne i późne?

6.

W jakich gatunkach drewna występuje twardziel?

7.

Czy znasz wzór na obliczanie słoistości drzewa ?

8.

Jak scharakteryzujesz drewno beztwardzielowe?

9.

Jaka jest rola kory?

10.

Jakie elementy makroskopowej budowy drewna pozwalają na jego rozpoznanie?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Określ funkcje poszczególnych elementów makroskopowej budowy drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z literaturą dotyczącą budowy makroskopowej drewna,

2)

wskazać elementy makroskopowej budowy drewna,

3)

określić funkcje poszczególnych elementów,

4)

przedstawić powyższe w formie opisowej.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

notatnik,

–

długopis,

–

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Rozpoznaj przygotowane przez nauczyciela próbki drewna iglastego i liściastego na

podstawie jego budowy makroskopowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z literaturą dotyczącą budowy makroskopowej drewna,

2)

rozpoznać przekroje drewna,

3)

rozpoznać rodzaj drewna (liściaste czy iglaste),

4)

rozpoznać gatunek drewna,

5)

wskazać cechy charakterystyczne, według których rozpoznaje się dany gatunek,

6)

przedstawić powyższe w formie opisowej.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

próbki drewna iglastego i liściastego do rozpoznawania,

–

lupa,

–

notatnik,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

–

ołówek/długopis,

–

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 3

Oblicz słoistość drewna na przygotowanej przez nauczyciela próbce.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z literaturą dotyczącą obliczania słoistości drewna,

2)

określić obszar pomiaru,

3)

przygotować przyrządy pomiarowe,

4)

dokonać pomiaru,

5)

podstawić dane do wzoru i obliczyć wynik,

6)

określić słoistość i rodzaj drewna,

7)

przedstawić powyższe w formie opisowej.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

notatnik,

–

ołówek/długopis,

–

kalkulator,

–

linijka,

–

próbka (plaster drewna),

–

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

wymienić elementy makroskopowej budowy drewna?

2)

określić różnice w wymiarach rdzenia drzew iglastych i liściastych?

3)

określić rolę drewna w budowie makroskopowej drewna?

4)

scharakteryzować zasadnicze przekroje anatomiczne drewna?

5)

obliczyć słoistość drewna?

6)

scharakteryzować powstawanie drewna wczesnego i późnego?

7)

określić występowanie twardzieli w drewnie?

8)

scharakteryzować drewno beztwardzielowe?

9)

określić rolę kory?

10)

rozpoznać główne gatunki drzew na podstawie makroskopowej
budowy drewna?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

4.2. Właściwości fizyczne i mechaniczne drewna

4.2.1. Materiał nauczania

Mianem fizycznych właściwości określa się cechy drewna uwydatniające się pod

działaniem takich czynników zewnętrznych, które nie powodują ani zmiany chemicznego
składu drewna ani naruszenia całości materiału.

Właściwości określające wygląd i zapach drewna

Barwa drewna – jest zależna od takich czynników jak: gatunek drzewa, wiek, warunki

siedliskowe i klimatyczne. Barwa drewna stanowi jedną z cech rozpoznawczych danego
gatunku. W naszym klimacie przeważają drzewa o jasnym zabawieniu drewna, odwrotnie do
gatunków podzwrotnikowych, które zazwyczaj mają ciemniejszą barwę. Jasne zabarwienie
drewna jest cechą rozpoznawczą dla gatunków drzew z terenów północnych (świerk, brzoza,
osika). Barwa drewna zależna jest również od tego, czy drewno jest twardzielowe czy nie,
twardziel ma zazwyczaj ciemniejszą i bardziej intensywną barwę. Drewno może również
zmieniać barwę pod wpływem czynników atmosferycznych np. jasna barwa świeżo ściętego
drewna ciemnieje pod wpływem utleniania. Duży wpływ na kolor drewna mają garbniki,
które w połączeniu z solami mineralnymi mogą zmieniać barwę drewna. Ostatnim
czynnikiem, który ma wpływ na barwę, jest działalność grzybów, które mogą wpływać na
sinienie i czerwienienie lub zielenienie drewna.

Połysk drewna – drewno w stanie świeżym lub nie obrobionym nie ma możliwości

połysku, jednakże proces obróbki, polegający na wygładzeniu wcześniej wysuszonej
powierzchni i powlekaniu drewna woskami i politurami wyciąga z drewna jego połysk.
Połysk występuje w większym stopniu w drewnie twardych drzew liściastych niż u miękkich
liściastych i iglastych. Duży wpływ na połysk drewna ma występowanie promieni
rdzeniowych, których zwiększona ilość powoduje zwiększenie połysku drewna.

Rysunek drewna – rysunek drewna jest tworzony przez wszystkie dostrzegalne

elementy budowy makroskopowej drewna, tj. przyrosty roczne, drewno wczesne i późne,
twardziel i biel, sęki oraz promienie rdzeniowe i naczynia. Drewno drzew iglastych ma dużo
prostszy rysunek niż liściaste, widnieją tam głównie słoje z przyrostami wczesnymi i późnymi
oraz sęki i twardziele z bielą. Drewno liściaste natomiast ma w swoim rysunku więcej
zawiłości, co powoduje większą złożoność wzorów. Promienie rdzeniowe są często dobrze
widoczne, a sęki mają bardziej nierównomierny układ niż w iglastych. Dodatnio na rysunek
drewna wpływa obecność wad takich jak np. skręt włókien, co powoduje dodatkowe
urozmaicenie rysunku. Wysoko cenione za swoją niepowtarzalność są gatunki wytwarzające
drewno czeczotowate, czy też jesionu i klony, które przez występowanie wielu sęczków
nazywane są pawimi oczkami.

Zapach drewna. Drewno samo w sobie nie pachnie aczkolwiek wydziela zapach, który

związany jest z występowaniem w nim żywic, gum, olejków eterycznych, garbników
i tłuszczów. Zapach drewna jest zależny od czasu od ścięcia, drewno świeże ma intensywny
zapach, który z czasem słabnie i zanika. Drewno drzew iglastych ma zazwyczaj zapach
ż

ywicy, drewno drzew liściastych ma bardziej różnorodne zapachy zależne najczęściej od

występowania garbników. Drewno zarażone przez niektóre rodzaje grzybów może wydawać
charakterystyczne zapachy, drewno buka z fałszywą twardzielą będzie miało woń zbliżoną do
octu. Zapach drewna może być pomocny podczas rozpoznawania gatunków drewna, ale
czasem może być mylący, dlatego nie należy tylko taka cechą kierować się w jego
rozpoznawaniu. Zapach drewna może być jego wadą podczas produkcji opakowań do
produktów żywnościowych.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

Właściwości wynikające z działalności wody

Rodzaje wody w drewnie. W drewnie drzew żywych woda stanowi główny składnik

soku komórkowego, znajduje się w błonach komórkowych, wypełnia wolne przestrzenie
komórkowe oraz cewki i naczynia bielu. Rozróżniamy trzy rodzaje wody występującej
w drewnie:
–

woda wolna (kapilarna), wypełnia wnętrza komórek i przestrzenie międzykomórkowe,
stanowi 65% ogólnej zawartości wody w drewnie,

–

woda związana (higroskopijna), nasyca błony komórkowe, stanowi ok. 30% ogólnej
zawartości wody w drewnie,

–

woda konstytucyjna (chemiczna), wchodzi w skład związków chemicznych drewna,
stanowi ok. 5% ogólnej zawartości wody w drewnie. Woda ta nie jest usuwana
w procesie suszenia.

Wilgotność drewna i oznaczanie wilgotności. Jest to procentowy stosunek masy wody

zawartej w drewnie do masy drewna. Możemy oznaczać ją w jednostkach wagowych,
częściej jednak w procentach. Rozróżnia się dwie główne wilgotności drewna:
–

wilgotność bezwzględna- procentowy stosunek masy wody zawartej w drewnie do masy
drewna całkowicie suchego,

–

wilgotność względna-procentowy stosunek masy wody zawartej w drewnie do masy
drewna wilgotnego.
W praktyce do obliczeń używa się wilgotności bezwzględnej, którą możemy obliczyć ze

wzoru:

Wo=

Go

Go

Gw

−

[g/g] lub Wo=

100

⋅

−

Go

Go

Gw

[%],

gdzie:

Wo – wilgotność bezwzględna drewna wyrażona w jednostkach wagowych lub w procentach,

Gw – masa drewna wilgotnego w gramach,

Go – masa drewna całkowicie suchego w gramach.

Wilgotność drewna jest wielkością zmienną, która stale zmienia swoją wartość zależnie

od stanu w jakim się znajduje. Wyróżniamy następujące wilgotności:
–

wilgotność drewna świeżo ściętego: u miękkich liściastych 80–120%,

u twardych liściastych 55–65%,

u iglastych 100–150%,

W trakcie składowania drewno traci wilgotność i w zależności od jej wielkości

nazywamy je:
–

drewno mokre ponad 70%,

–

drewno świeże 25–70%,

–

drewno załadowczo suche 20–25%,

–

drewno powietrzno-suche 13–20%,
Drewno w warunkach naturalnych można wysuszyć do wilgotności równej 12–15%, aby

uzyskać wartości niższe należy zastosować suszenie w suszarniach lub zamkniętych
i ogrzewanych pomieszczeniach.

Wg PN wilgotność podstawowych wyrobów stolarskich powinna wynosić:

–

stolarka meblowa i budowlana w pomieszczeniach ogrzewanych centralnie 8–10%,

–

ogrzewanych piecami 10–12%,

–

stolarka budowlana stykająca się z powietrzem wewnętrznym i atmosferycznym 12–15%,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

–

konstrukcje drewniane kryte dachem, lecz nie zamknięte 15–17%,

–

konstrukcje drewniane nie chronione dachem 17–22%,

–

budownictwo wodne 22–30%.
Wilgotność drewna jest ważnym parametrem, który należy zawsze uwzględniać w trakcie

obróbki. Drewno zbyt wilgotne wpływa na nadmierne tępienie się narzędzi oraz powstawanie
pęknięć i wypaczeń. Ogólnie można powiedzieć, że szkodliwym jest stosowanie zarówno
drewna zbyt wilgotnego jak i nadmiernie suchego.

Higroskopijność drewna. Jest to zdolność do zmiany jego wilgotności zależnie od stanu

temperatury i wilgotności otaczającego powietrza. Zjawisko higroskopijności ma miejsce
tylko w przedziale od 0–30% tj. do tzw. wilgotności punktu nasycenia włókien. Wtedy to
znajduje się w drewnie tylko woda chemiczna i związana, wypełniając błony komórkowe
i przestrzenie międzymicelarne. Punkt nasycenia włókien jest różny dla poszczególnych
gatunków drewna, jednakże zawsze zbliżony do wartości 30%, dlatego też ta wilgotność jest
umowną wilgotnością punktu nasycenia włókien. Ze zjawiskiem higroskopijności związane
są jeszcze dwa pojęcia:
–

sorpcja – pobieranie pary wodnej z powietrza przez drewno,

–

desorpcja – oddawanie wody zawartej w drewnie do powietrza.
Powyższe zjawiska mogą występować tylko w przedziale od 0–30% wilgotności drewna.

Stan równowagi higroskopijnej występuje wtedy gdy, wilgotność i temperatura drewna jest
równa wilgotności i temperaturze otaczającego go powietrza (drewno nie przyjmuje wtedy ani
nie oddaje wilgotności).

Nasiąkliwość i przesiąkliwość drewna. Jest to zdolność drewna zanurzonego w wodzie

do wchłaniania tejże wody. Największe zdolności do wchłaniania wody ma drewno
całkowicie suche. Więcej wody jest w stanie przyjąć drewno porowate, więc możemy
stwierdzić, że im mniejsza wilgotność drewna tym więcej wody może w nie wsiąknąć.

Przesiąkliwością drewna nazywamy zdolność cieczy do przenikania przez drewno. Warto

zaznaczyć, że zarówno podczas zjawiska przesiąkliwości jak i nasiąkliwości woda najszybciej
przemieszcza się w kierunku wzdłuż włókien, w poprzek następuje to znacznie wolniej.
Zależności te mają szczególnie duże znaczenie zwłaszcza w bednarstwie i szkutnictwie.

Pęcznienie i kurczenie się drewna. Pęcznieniem nazywamy zwiększanie się wymiarów

liniowych i objętości drewna na skutek wzrostu zawartości wody związanej. Następuje to
w przedziale wilgotności od 0–30%, czyli od stanu absolutnie suchego do osiągnięcia przez
drewno punktu nasycenia włókien. Powyżej punktu nasycenia włókien drewno nie pęcznieje,
wypełniają się wodą wnętrza komórek.

Kurczenie się jest zjawiskiem odwrotnym do pęcznienia i polega na zmniejszaniu się

wymiarów liniowych i objętości drewna wskutek zmniejszania się zawartości wody związanej
w drewnie. Zjawisko to występuje podobnie jak pęcznienie w przedziale wilgotności od 30–0%.
Wartość skurczu drewna jest różna w poszczególnych przekrojach drewna i wynosi:
–

skurcz styczny 6–13%,

–

skurcz promieniowy 2–8,5%,

–

skurcz wzdłuż włókien 0,1–0,35%,

–

skurcz objętościowy 0,7–22,5%.

W praktyce przyjmuje się, że skurcz jak i pęcznienie następują równomiernie

i proporcjonalnie do zmiany wilgotności w przedziale od 0–25%.

Pękanie i paczenie się drewna. Pękanie drewna jest to zjawisko występujące podczas

nadmiernego wysychania drewna na wolnym powietrzu. Spowodowane jest między innymi
dużym nasłonecznieniem. Przyczyną pękania drewna jest nierównomierne jego wysychanie
w warstwach środkowych i zewnętrznych. Pęknięcia częściej występują w drewnie drzew
liściastych niż u iglastych, bardziej pękają wyroby grube niż cienkie.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

Paczenie się, czyli zmiana kształtu drewna występuje w materiałach tartych, podobnie jak

pęknięcia drewna, podczas nierównomiernego wysychania i zróżnicowania kurczenia się
drewna w kierunku stycznym i promieniowym. Paczenie się materiałów drzewnych jest
poważnym utrudnieniem podczas obróbki i powoduje wiele strat materiałowych.
W sortymentach tartych najczęściej występuje paczenie się poprzeczne lub podłużne.

Rys. 3. Paczenie się materiałów tartych w zależności od miejsca położenia w kłodzie [12]

Gęstość drewna. Jest to stosunek masy drewna do jego objętości w stanie określonej

wilgotności lub w stanie całkowicie suchym, zależy ona od ilości substancji drzewnej
w jednostce objętości oraz od ilości porów wypełnionych powietrzem. W praktyce określa się
gęstość w kg/m

3

, do celów badawczych używana jest jednostka g/cm

3

. Zależnie od stopnia

wilgotności drewna rozróżniamy różne gęstości: gęstość drewna świeżo ściętego, gęstość
drewna powietrzno-suchego i całkowicie suchego.

Gęstość substancji drzewnej jest to stosunek masy drzewnej do objętości drewna

z wyłączeniem porów i zawartości wody. Jest to wartość równa w przybliżeniu dla
wszystkich gatunków drewna i wynosi 1540 kg/m

3

.

Umowna gęstość drewna jest to stosunek masy drewna w stanie całkowicie suchym do

jego objętości w stanie maksymalnego spęcznienia.

Gęstość drewna w stanie całkowicie suchym jest to stosunek masy całkowicie suchego

drewna do jego objętości przy tej samej wilgotności. Gęstość jest bardzo ważnym
wyznacznikiem jakości drewna, gdyż drewno o dużej gęstości ma zawsze dużą wytrzymałość
mechaniczną.

Gęstość drewna obliczamy według wzorów:

Vo

Go

o

=

δ

[ g/cm

3

] lub

Vw

Gw

w

=

δ

[ g/cm

3

]

gdzie:

o

δ

– gęstość drewna w stanie całkowicie suchym w g/cm

3

,

w

δ

– gęstość drewna o wilgotności W(%) w g/cm

3

,

Go – masa próbki całkowicie suchej w gramach,

Gw – masa próbki o wilgotności W(%) w gramach,

Vo – objętość próbki całkowicie suchej w cm

3

,

Vw – objętość próbki o wilgotności W(%) w cm

3

.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

Zależnie od gęstości drewna w stanie powietrzno suchym F. Krzysik rozróżnia sześć klas

drewna:
1 – drewno bardzo ciężkie – ponad 800 kg/m

3

(grab, cis, gwajak, heban, eukaliptus),

2 – drewno ciężkie – 710–800 kg/m

3

(dąb, grochodrzew, buk, jesion, orzech, grusza, śliwa),

3 – drewno umiarkowanie ciężkie – 610–700 kg/m

3

(brzoza, klon, jawor, modrzew, wiąz),

4 – drewno lekkie – 510–600 kg/m

3

(kasztanowiec, mahoń, jałowiec),

5 – drewno umiarkowanie lekkie – 410–500 kg/m

3

(sosna, świerk, jodła, lipa, olcha, osika),

6 – drewno bardzo lekkie poniżej 400 kg/m

3

(topola, sosna wejmutka).

Drewnem o największej gęstości jest gwajak (gęstość 1300 kg/m

3

), a najniższą mają

balsa 150 kg/m

3

oraz drewno gatunku Alstonia spathulata 58 kg/m

3

.

Porowatość drewna. Porowatością nazywamy stosunek objętości porów zawartych

w drewnie do objętości drewna w stanie całkowicie suchym. Jest to wartość odwrotnie
proporcjonalna do gęstości, czyli im większa porowatość tym drewno ma mniejszą gęstość.
Porowatość mierzy się w procentach i zawiera się ona dla gatunków krajowych w granicach
50–80%. Pory znajdujące się w drewnie, wypełnione są powietrzem w drewnie suchym
a w drewnie mokrym wodą.

Właściwości cieplne drewna

Ciepło właściwe drewna jest to ilość ciepła potrzebna do ogrzania jednostki masy

drewna o 1

o

C. W obliczeniach przyjmuje się ciepło właściwe dla drewna całkowicie suchego,

które wynosi 1,35kJ/(kg

×

Kwyrobu). Ciepło właściwe drewna wilgotnego jest wartością

pośrednią między ciepłem właściwym drewna całkowicie suchego a ciepłem właściwym
wody.

Ciepło właściwe drewna jest 3 razy większe od ciepła właściwego stali i żelaza, co

oznacza, że potrzeba trzy razy więcej energii do ogrzania drewna aby uzyskało taką samą
temperaturę co żelazo i stal.

Przewodność cieplna drewna jest to zdolność do przewodzenia ciepła, pozwalająca na

wyrównanie temperatur w całym materiale. Wartość tą określa się współczynnikiem
przewodności

λ

, który im większy oznacza gorsze właściwości izolacyjne. Drewno ma

stosunkowo mały współczynnik

λ

i duże ciepło właściwe, dlatego trudno się nagrzewa i jest

dobrym izolatorem. Wpływa to na możliwość jego zastosowania w budownictwie.

Rozszerzalność cieplna drewna jest to zdolność do zmiany wymiarów liniowych pod

wpływem działania wysokiej temperatury. Określa się ją za pomocą współczynnika
rozszerzalności cieplnej, który jest dla drewna tak mały, że nie ma żadnego znaczenia.

Właściwości elektryczne drewna

Przewodność elektryczna. Określa się ją za pomocą elektrycznego oporu właściwego

drewna wyrażonego w omometrach. Jest ona zjawiskiem odwrotnym do oporności.
Przewodność drewna jest niewielka. Zmiany w jej wartości można zaobserwować
w przedziale wilgotności od 0–30%. Przy 0 jest najmniejsza, wzrasta w miarę zwiększania
wilgotności, powyżej wartości 30% zmiany są nieznaczne.

Wytrzymałość na przebicie służy do określenia izolacyjnych właściwości drewna (im

większa tym lepiej). Drewno ma małą wytrzymałość na przebicia, można ją zwiększyć
nasycając je parafiną, olejem lnianym lub żywicami syntetycznymi, natomiast nasycenie
impregnatami jeszcze ją pogarsza. Drewno jest dobrym dielektrykiem (nie przewodzi prądu
elektrycznego), co ma zastosowanie w badaniach laboratoryjnych, kiedy suszymy je w polu
działania prądów wysokiej częstotliwości.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

Właściwości akustyczne drewna

Akustyczne właściwości drewna są to cechy, które wywierają wpływ na przenikanie

dźwięku przez drewno. Właściwości takie mają tylko niektóre gatunki drewna, które
nazywamy materiałami drzewnymi rezonansowymi (świerk, jodła, jawor, klon). Prędkość
rozchodzenia się dźwięku w drewnie o dobrych właściwościach rezonansowych jest większa
niż w powietrzu i zbliżona do prędkości rozchodzenia się dźwięku w metalach. Stosunek
prędkości rozchodzenia się dźwięku w drewnie na przekrojach wzdłużnym, promieniowym
i stycznym jest równy 15:5:3. Pochłanianie i tłumienie dźwięku w drewnie określa się za
pomocą współczynnika pochłaniania wyrażanego stosunkiem energii pochłoniętej przez
drewno do energii dźwiękowej padającej na jego powierzchnię. Drewno ma małe zdolności
do pochłaniania dźwięku a jego izolacyjność zależy od porowatości i gęstości. Im bardziej
porowate drewno, tym jest lepszym izolatorem. Z materiałów drzewnych najlepszymi
izolatorami są płyty pilśniowe porowate oraz korkowe lub asfaltowo-korkowe.

Najlepszym drewnem rezonansowym jest drewno świerku słoistości 0,3–4 mm

pozyskane z terenów wysokogórskich (800–1400m n.p.m.) o wieku 140–160 lat i średnicy
kłody 60–80cm. Dobrym wskaźnikiem jest również gęstość, która powinna wynosić 400–450
kg/m

3

.

Przenikanie światła, promieniowania elektromagnetycznego i gazów przez drewno

Przenikanie światła. Cienkie arkusze drewna (forniry i okleiny) mają zdolności

przepuszczania światła, dodatnio na przeźroczystość drewna wpływa wzrost wilgotności
i zawartości żywic. Drewno bielu jest bardziej przeźroczyste niż drewno twardzieli.
Właściwości te są pozytywnym zjawiskiem podczas wykrywania ukrytych wad w produkcji
cienkowarstwowej sklejki.

Przepuszczanie promieni Roentgena. Drewno posiada zdolności do przepuszczania

promieni Roentgena, co pozwala na zastosowanie aparatów do prześwietleń do wykrywania
chodników owadzich, ukrytych pęknięć, sęków czy odłamków ciał obcych ukrytych w głębi
drewna.

Przenikanie gazów. Drewno jest materiałem przez który mogą przenikać gazy,

aczkolwiek jest to proces powolny. Przenikanie przez drewno jest największe wzdłuż
włókien, natomiast w kierunku poprzecznym jest ono stosunkowo małe. Na przenikalność
gazów wpływa dodatnio podniesienie ich ciśnienia. Wykorzystywane jest to podczas
zwalczania szkodników owadzich i grzybów pasożytujących w drewnie.

Trwałość drewna

Trwałość drewna jest to odporność na niszczące działanie czynników zewnętrznych,

powodujących jego rozkład. Wartość ta określana jest na podstawie czasu, w którym drewno
zachowuje swoje właściwości fizyczne i mechaniczne. Dużą trwałość mają drewna
twardzielowe, oraz te o dużej gęstości. Drewna iglaste zawierające żywice i liściaste
zawierające garbniki, gumy i oleje eteryczne również mają wytrzymałość większą, niż te
które tych składników nie mają. Jeżeli chodzi o wiek i rejon w jakim drzewa występują, to
najtrwalsze są drzewa w średnim wieku pozyskiwane z terenów górskich. Ważnym
czynnikiem wpływającym na trwałość drewna jest środowisko w jakim się ono znajduje, czy
jest to teren zamknięty, otwarty, czy jest przewiew i jaka temperatura. Na trwałość drewna
mają również duży wpływ czynniki zewnętrzne do których możemy zaliczyć:
–

czynniki biologiczne (organiczne-grzyby, owady i drobnoustroje),

–

czynniki fizyczne (zmiany temperatury, wilgotności powietrza i opady),

–

czynniki chemiczne (roztwory kwaśne lub alkaliczne o dużym stężeniu),

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

Z punktu widzenia trwałości drewno naturalne możemy podzielić na:

–

bardzo trwałe: modrzew, dąb, wiąz, heban, cis, cyprys, cedr, daglezja, grochodrzew,

orzech,

–

ś

rednio trwałe: jodła, sosna, świerk, buk, jesion,

–

nietrwałe: brzoza, jawor, lipa, olcha, osika, topola, wierzba.

Aby zwiększyć trwałość drewna możemy zastosować następujące czynności:

–

korowanie drewna przed składowaniem,

–

przechowywanie w basenach z wodą,

–

suszenie,

–

nasycanie impregnatami lub środkami przeciwgnilnymi,

–

pokrywanie powłokami ochronnymi.

Skład chemiczny drewna

Podstawowym składnikiem drewna są substancje organiczne stanowiące główny element

konstrukcyjny błon komórkowych, którym są: celuloza, lignina i hemicelulozy. Wymienione
powyżej związki stanowią ok. 96% suchej masy drewna. Celuloza (rys.3) włącznie
z hemicelulozami tworzą substancję szkieletową błon komórkowych, a lignina wraz
z substancjami śluzowatymi stanowią lepiszcze i łączą szkielet w całość.

Najliczniej w drewnie reprezentowana jest celuloza (błonnik), która stanowi 50% masy,

hemicelulozy i lignina (drzewnik) stanowią po 25% masy drewna. Wyżej wymienione substancje
organiczne składają się z: węgla, tlenu wodoru i azotu, których udział w drewnie całkowicie
suchym nie ulega zmianie i wynosi kolejno: węgiel – 50%, tlen – 43%, wodór – 6,1%, azot 0,12%.

Innymi, równie ważnymi składnikami drewna są substancje mineralne takie jak: potas,

sód, węglan wapnia oraz sole kwasu węglowego, fosforowego i krzemowego. Ich zawartość
jest zmienna i wynosi 0,2–1,7%, określa się ją na podstawie ilości popiołu powstałej po
spaleniu drewna.

W drewnie występują również substancje uboczne, do których możemy zaliczyć: żywice,

tłuszcze, barwniki, woski, garbniki, alkaloidy i inne. Występuje również w niewielkich
ilościach białko, które jest głównym pożywieniem dla grzybów i owadów.

Właściwości mechaniczne drewna

Mechanicznymi właściwościami drewna określa się jego zdolność do przeciwstawiania

się działaniu sił zewnętrznych, które powodują przejściowe lub trwałe jego odkształcenie
a nawet zniszczenie.

Siły działające na drewno mogą występować jako:

–

obciążenia statyczne – działają powoli i równomiernie w jednym kierunku działania siły,

–

obciążenia dynamiczne – działają jednorazowo lecz z szybką zmianą kierunku działania
siły (obciążenia wibracyjne).
Zmianę wymiarów lub kształtu drewna pod działaniem obciążeń nazywamy

odkształceniami. Odkształcenia mogą być:
–

sprężyste –znikają po odjęciu działającej siły,

–

trwałe –pozostają po odjęciu działającej siły.
Opór, który stawia drewno obciążeniom nazywamy naprężeniem. Jeżeli na dany materiał

działa przez dłuższy czas siła, nawet mała, która nie przekracza jego odporności może spowodować
i megapaskalach, są niezbędne do ustalenia jego użyteczności oraz określenia przekrojów
elementów wpływających na trwałość konstrukcyjną wyrobów.

Badania wytrzymałości drewna przeprowadza się na maszynach probierczych różnej

konstrukcji na próbkach o wymiarach i kształcie określonych w Polskiej Normie.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

Wytrzymałość drewna na obciążenia statyczne

Wytrzymałość drewna na ściskanie jest to opór, jaki stawia materiał drzewny poddany

działaniu sił ściskających, powodujących jego odkształcenie lub zniszczenie. Miarą
wytrzymałości jest naprężenie w MPa, przy którym następuje zniszczenie próbki.
Wytrzymałość na ściskanie zależy od kierunku anatomicznego w jakim przeprowadzamy
badanie. Przeciętna wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien wynosi 39,3–49,2 MPa, zaś
w kierunku prostopadłym jest 6–10 razy mniejsza.

Wytrzymałość drewna na rozciąganie jest to opór, jaki stawia materiał drzewny

poddany działaniu sił rozciągających, dążących do jego odkształcenia lub rozerwania.

Miarą wytrzymałości jest naprężenie w MPa, przy którym następuje zniszczenie próbki.

Wytrzymałość na rozciąganie bada się w dwóch kierunkach, wzdłuż i w poprzek włókien,
wynosi ona: wzdłuż włókien 110–140 MPa a w poprzek może być 5–40 razy mniejsza,
ś

rednio przyjmuje się, że stanowi ona 1/30-tą wytrzymałości na rozciąganie wzdłuż włókien.

Wytrzymałość drewna na ścinanie jest to wartość siły ścinającej przyłożonej

równolegle do włókien, (która powoduje zniszczenie próbki) odniesiona do wartości
obciążanego przekroju.

Wartość wytrzymałości na ścinanie wynosi 1/8–1/6 wytrzymałości na ściskanie wzdłuż

włókien oraz 1/10–1/8 wytrzymałości na rozciąganie w kierunku równoległym do przebiegu
włókien.

Wytrzymałość drewna na zginanie statyczne. Zginanie statyczne występuje w drewnie

podczas wzrastającego powoli obciążenia zginającego, działającego bez zmiany kierunku.
Wytrzymałość drewna na zginanie określamy głównie wzdłuż włókien i jest ona równa 78,5–
98,1 MPa.

Wytrzymałość drewna na skręcanie. Skręcanie drewna jest wynikiem działania pary sił

powodujących jego obrót oraz spiralne skręcenie włókien drzewnych. W praktyce siły takie
występują w śmigłach lotniczych, maszynach rolniczych i wałach wykonanych z drewna.

Wytrzymałość drewna na skręcanie wynosi 2,94–14,7 MPa.

Wytrzymałość drewna na obciążenia dynamiczne. Próby dynamiczne charakteryzują się

tym, że badane próbki zostają zniszczone pojedynczym silnym uderzeniem. Wytrzymałość
dynamiczna drewna znacznie się zmniejsza w wypadku występowania sęków i innych wad
drewna. Do typowych prób dynamicznych możemy zaliczyć udarność i wytrzymałość drewna
na zginanie dynamiczne.

Udarność jest to zdolność drewna do pochłaniania energii mechanicznej podczas

zginania dynamicznego i charakteryzuje się wytrzymałością drewna na obciążenia
dynamiczne, działające na skutek jednorazowego silnego uderzenia. Udarność możemy
również określić jako stosunek ilości pracy potrzebnej do zniszczenia próbki w odniesieniu do
powierzchni przekroju poprzecznego tej próbki. Wartość ta wyrażana jest w MJ/mm

2

.

Wytrzymałość drewna na zginanie dynamiczne jest to wytrzymałość próbki drewna,

która ułożona na dwóch podporach zostaje uderzona przez młot udarowy.

Ważnym jest aby badania wszystkich wytrzymałości były przeprowadzane na próbkach

tego samego gatunku drewna o takiej samej wilgotności, tak aby wyniki były możliwe do
porównania ze sobą.

Wytrzymałość drewna na zmęczenie. Drewno poddane przez dłuższy czas działaniu

zmiennej siły ulega zniszczeniu nawet, gdy obciążenie jest mniejsze od maksymalnego
dopuszczalnego naprężenia danego drewna. Zjawisko to nazywa się zmęczeniem drewna.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

Największe naprężenie, jakie drewno może przenieść bez zmian powodujących

odkształcenia trwałe, nazywamy wytrzymałością na zmęczenie.

Wyboczenie drewna. Wyboczenie pręta drewnianego ściskanego osiowo jest to jego

wygięcie, które następuje, gdy siła ściskająca przekracza wartość określoną jako krytyczną.
Wyboczenie może nastąpić przy podłużnym ściskaniu prętów lub słupów drewnianych, np. w
elementach konstrukcyjnych wiązarów dachowych, kopalniakach czy palach mostowych.
Wyboczenie drewna jest związane ze smukłością materiału, im smukłość jest większa tym
mniejsza jest wytrzymałość na wyboczenie.

Sprężystość i plastyczność drewna. Sprężystość drewna jest to właściwość polegająca

na zdolność powracania materiału drzewnego do pierwotnego kształtu i wymiarów po ustaniu
działania siły powodującej odkształcenie. Największe dopuszczalne naprężenia drewna, które
nie powodują jego odkształcenia lub zniszczenia a po ich odjęciu drewno wraca do
poprzedniego kształtu i wymiarów nazywa się granicą sprężystości. Sprężystość materiału
określa tzw. moduł sprężystości, który jest stosunkiem naprężeń do wytrzymałości.

Łupliwość jest to odporność drewna na dzielenie na mniejsze części wzdłuż włókien za

pomocą narzędzi w kształcie klina. Określa się ją wartością siły potrzebnej do rozłupania oraz
gładkością powierzchni uzyskanych po rozłupaniu. Drewno jest łupliwe tylko wzdłuż słojów
rocznych. Łupliwość zależy od gatunku drewna i kierunku przekroju, najlepiej łupie się
wzdłuż włókien w kierunku promieniowym. Łupliwość drewna ma znaczenie podczas jego
dzielenia na gonty i tam właśnie jest najczęściej wykorzystywana.

Twardość drewna jest to jego odporność na odkształcenia powodowane siłami

skupionymi działającymi na jego powierzchnię wyrażona wartością siły lub odkształcenia.
Twardość drewna wzrasta wraz ze wzrostem jego gęstości i jest różna podczas działania sił
dynamicznych i statycznych. Do badania twardości wykorzystuje się dwie metody: Janki lub
Brinella, polegające na wciskaniu w jego powierzchnię metalowych kulek i podstawianiu
odczytanych średnic wcisków do wzoru na twardość.

Na podstawie badań metodą Brinella drewno gatunków krajowych i egzotycznych dzieli

się na 6 klas twardości:
–

drewno bardzo miękkie o twardości do 35 MPa (osika, topola, wierzba, balsa, jodła,
ś

wierk),

–

drewno miękkie 36–49 MPa (brzoza, olcha, jawor, lipa, sosna zwyczajna, modrzew,
daglezja, mahoń),

–

drewno średnio twarde 50–59 MPa (wiąz, orzech, sosna czarna),

–

drewno twarde 60–65 MPa (dąb szypułkowy, jesion, grusza, jabłoń, wiśnia, tik),

–

drewno bardzo twarde 66–146 MPa (buk, grab, dąb bezszypułkowy, grochodrzew,
palisander, cis, bukszpan),

–

drewno twarde jak kość twardość ponad 150 MPa (heban, gwajak, kokos, quebracho).

Czynniki wpływające na właściwości mechaniczne drewna

Wytrzymałość drewna na obciążenia statyczne zależy znacznie od budowy anatomicznej,

między innymi od udziału drewna późnego w przyroście słojów rocznych, a także od
niektórych elementów budowy błony komórkowej. Wytrzymałość drewna zwiększa się wraz
ze wzrostem gęstości drewna. Drewno wolne od wad jest bardziej wytrzymałe na obciążenie
sił zewnętrznych niż drewno z wadami. Zmniejszenie wytrzymałości drewna np. na ściskanie,
zginanie i rozciąganie może być spowodowane odchyleniem przebiegu włókien od kierunku
osi podłużnej pnia. Wytrzymałość drewna zawsze maleje wraz ze wzrostem wilgotności
w przedziale higroskopijności (0–30%), w punkcie nasycenia włókien jest najmniejsza.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

Czynniki wpływające na technologiczne właściwości drewna.

Na wartość użytkową drewna wpływają liczne czynniki, z których za najważniejsze

uważa się:
–

budowę anatomiczną,

–

gęstość i twardość drewna,

–

wilgotność,

–

wady naturalne i uszkodzenia.

Wymienione powyżej czynniki mają bardzo duży wpływ na dobór do założeń

produkcyjnych, często również obligują do konkretnego rodzaju obróbki. Poniżej określone
będą niektóre tylko czynniki, które wpływają na obróbkę drewna skrawaniem, klejenie
i okleinowanie oraz na obróbkę wykończeniową.

Wpływ budowy i wilgotności drewna na obróbkę skrawaniem. Drewno wilgotne jest

trudniejsze do obróbki niż drewno suche. W budowie drewna największą przeszkodą
w obróbce są wady anatomicznej budowy drewna, skręt włókien, sęki, zawoje. Łatwiej jest
obrabiać drewno wąskosłoiste, trudniej drewno szerokosłoiste. Im większa gęstość drewna
i twardość tym trudniej jest skrawać. Drewno iglaste jest trudne w skrawaniu z powodu
ostrego przejścia pomiędzy drewnem wczesnym i późnym.

Wpływ struktury i wilgotności drewna na klejenie. Bardzo ważnym problemem

podczas klejenia i okleinowania jest wilgotność, która powinna wynosić 8–12%. Jeżeli jest
wyższa wilgotność istnieje możliwość powstania wadliwej spoiny klejowej, pęknięć
i pęcherzy podczas okleinowania. Ważnymi aspektami są również wady drewna takie jak
sęki, przeżywiczenia, pęcherze żywiczne czy zgnilizna ponieważ mogą utrudniać proces
klejenia a przy cienkich materiałach powodować przebicia klejowe. Wpływ na klejenie mają
również twardość i sprężystość oraz nierównomierny skurcz, ponieważ mogą powodować
zgniatanie przypowierzchniowych warstw drewna lub słabe wiązanie spoiny.

Podatność drewna na obróbkę wykończeniową. Większość gatunków drzew dobrze

daje się wykańczać za pomocą materiałów malarsko-lakierniczych, aczkolwiek przeszkodami
w wykonywaniu tych operacji są przeżywiczenia w drewnie gatunków iglastych oraz duża
porowatość zwłaszcza drzew pierścieniowo-naczyniowych. Jeżeli chodzi o impregnowanie
i barwienie to jest ono utrudnione w drewnie gatunków twardzielowych, gdyż strefa
twardzielowa trudniej wchłania impregnaty i barwniki. Istotną rolę odgrywa wilgotność
drewna, która podobnie jak podczas klejenia powinna wynosić 8–12%. Zwiększona
wilgotność negatywnie wpływa na proces pokrywania drewna lakierami.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Do jakiego rodzaju cech zalicza się barwę, połysk i rysunek drewna?

2.

Z których gatunków drzew produkuje się masy celulozowe?

3.

Jaka jest zależność skurczu drewna od jego przekroju?

4.

Co to są higroskopijne właściwości drewna?

5.

Jak sprawdzić wilgotność drewna?

6.

Co to jest pęcznienie i czym jest spowodowane?

7.

W jakim przedziale wilgotności zmienia się przewodność elektryczna drewna?

8.

Co to jest drewno rezonansowe?

9.

Czy gazy przenikają przez drewno?

10.

Jakie znasz trzy podstawowe składniki drewna?

11.

Jakie znasz obciążenia drewna?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

12.

Jakie czynniki wpływają na zmniejszenie wytrzymałości drewna?

13.

Co to jest wyboczenie drewna i gdzie występuje w praktyce?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oznacz wilgotność drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z literaturą dotyczącą pomiaru wilgotności drewna,

2)

przygotować próbki do badania wilgotności drewna,

3)

przygotować aparaturę pomiarową,

4)

dokonać pomiarów wilgotności wybraną metodą,

5)

przedstawić powyższe w formie opisowej.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

notatnik,

–

ołówek/długopis,

–

próbki do badań wilgotności,

–

suszarka laboratoryjna,

–

waga laboratoryjna,

–

miernik wilgotności elektroniczny lub elektryczny,

–

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Zbadaj wielkość spęcznienia drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się ze sposobami obliczania skurczu,

2)

przygotować próbki drewna,

3)

namoczyć próbki drewna,

4)

zmierzyć spęcznienie,

5)

dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

suwmiarka,

–

naczynie z wodą,

–

próbki badania spęcznienia drewna,

–

notatnik,

–

ołówek/długopis,

–

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

Ćwiczenie 3

Oznacz gęstość drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z literaturą dotyczącą gęstości drewna,

2)

przygotować do pracy wagę i suszarkę,

3)

wysuszyć próbki,

4)

zważyć próbki,

5)

zmierzyć wymiary liniowe próbek i określić ich objętość,

6)

obliczyć gęstość drewna korzystając z odpowiedniego wzoru,

7)

dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

notatnik,

–

ołówek/długopis,

–

próbki do badań gęstości,

–

waga laboratoryjna,

–

suwmiarka,

–

suszarka laboratoryjna,

–

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 4

Zbadaj przenikliwość światła i promieni Rentgena przez drewno.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z literaturą dotyczącą przenikliwości drewna,

2)

dobrać próbki,

3)

dokonać obserwacji próbki pod światło,

4)

określić i opisać przenikliwość poszczególnych dla próbek,

5)

zaobserwować zdjęcia Rentgena przedstawiające próbki drewna,

6)

określić widoczne elementy na zdjęciach Rentgena,

7)

zaprezentować obserwacje i wyciągnąć wnioski,

8)

dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

notatnik,

–

ołówek/długopis,

–

próbki fornirów do badania przenikliwości światła,

–

lampka,

–

zdjęcia Rentgenowskie charakterystycznych próbek drewna,

–

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

wskazać, do jakiego rodzaju cech zalicza się barwę, połysk i rysunek
drewna?

2)

określić z których gatunków drzew produkuje się masy celulozowe?

3)

określić zależność skurczu drewna od jego przekroju?

4)

określić czym są właściwości higroskopijne drewna?

5)

scharakteryzować obliczanie wilgotności drewna?

6)

określić co to jest spęcznienie drewna i co je powoduje?

7)

określić w jakim przedziale wilgotności zmienia się przewodność
elektryczna drewna?

8)

określić co to jest drewno rezonansowe?

9)

określić czy drewno jest przepuszczalne dla gazów?

10)

wymienić główne substancje chemicznej budowy drewna?

11)

wymienić obciążenia statyczne i dynamiczne drewna?

12)

określić czynniki wpływające na zmniejszenie wytrzymałości
drewna?

13)

scharakteryzować wyboczenie drewna?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

4.3. Wady drewna i jego zastosowanie

4.3.1. Materiał nauczania

Wadami drewna okrągłego nazywa się wszelkie uszkodzenia, nieprawidłowości budowy,

oraz inne cechy naturalne, które ograniczają użyteczność drewna.

Temat wad drewna jest bardzo ważny w procesie powstawania wyrobów z drewna, gdyż

stanowi o jego jakości i jest podstawą do określenia (sklasyfikowania jakościowego) danego
materiału. Klasyfikacja odbywa się wg Polskiej Normy PN-79/D-01011 drewno okrągłe-
wady. W ogólnej klasyfikacji wad rozróżniamy: wady kształtu, wady budowy drewna, wady
zabarwienia, zgniliznę, pęknięcia i uszkodzenia. Zestawienie wad w podziale na grupy, rodzaj
i odmianę przedstawia poniższa tabela.

Tabela. 1 Systematyczny przegląd wad drewna [4, s. 142]

Grupa

Rodzaj

Odmiana

Napływy korzeniowe,
Zgrubienie odziomkowe,
Zbieżystość,
Rakowatość
Spłaszczenie,

1.Wady kształtu

Krzywizna

a) jednostronna
b) dwustronna
c) wielostronna

Sęki, podział ze względu na kształt
przekroju:

a) okrągły
b) owalny
c) podłużny
d) skrzydlaty

Sęki, podział ze względu na
wymiar średnicy:

a) szpilkowy
b) perłowy
c) ołówkowy
d) mały
e) średni
f) duży

Sęki, podział ze względu na
stopień zrośnięcia z otaczającym je
drewnem:

a) nie zrośnięte (wypadające)
b) częściowo zrośnięte
c) zrośnięte

Sęk zarośnięty. Ślady wskazujące
na występowanie sęków
zarośniętych na pobocznicy
drewna okrągłego:

a) brewki
b) róże
c) guzy

Sęki, podział ze względu na
stopień zdrowotności:

a) sęk zdrowy
b) sęk nadpsuty
c) sęk zepsuty
d) sęk smołowy
e) sęk tabaczny

Sęki, podział ze względu na
miejsce występowania w tarcicy:

a) na krawędzi
b) na boku
c) na płaszczyźnie
d) przechodzący

Sęki, podział ze względu na
stopień zgrupowania:

a) pojedyncze
b) zgrupowania sęków
c) skrzydlaty

2. Wady budowy drewna

Zawoje

a) zawój jednostronny
b) zawój dwustronny

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

Splot włókien

a) falistość
b) czeczotowatość

Skręt włókien

Rdzeń

a) wielordzenność
b) mimośrodowość rdzenia

Twardzica

Drewno ciągliwe

Nierównomierna szerokość słojów
rocznych

Pęcherz żywiczny, podział ze
względu na położenie:

a) jednostronny
b) przechodzący

Zakorek, podział na stan
zarośnięcia:

a) zakorek otwarty
b) zakorek zarośnięty

Przeżywiczenie

Martwica, podział ze względu na
stopień zarośnięcia:

a) otwarta
b) zarośnięta

Zabarwienia wywołane przez
czynniki nie biologiczne:

a) wewnętrzny biel
b) zaciągi słoneczne
c) powierzchowne wylewy

garbnika

d) plamy garbnikowe
e) zaszarzenie
f) zabarwienie po spławie
g) zabarwienie przez metale
h) fałszywa twardziel

3. Wady zabarwienia

Zabarwienia wywołane przez
czynniki biologiczne:

a) sinizna
b) pleśń
c) zaparzenie
d) brunatnica
e) zgnilizna
f) zabarwienia bielu

Zgnilizna zewnętrzna
Zgnilizna wewnętrzna
Zgnilizna rozrzucona

Zgnilizna odziomkowa
Zgnilizna strzały

Zgnilizna twarda (mursz twardy)

a) zgnilizna jasna
b) zgnilizna ciemna
c) zgnilizna pstra

4. Zgnilizna. Podział ze względu
na położenie na przekroju po-
przecznym drewna okrągłego:
Podział ze względu na położenie
w długości drzewa:
Podział ze względu na strukturę
drewna:

Zgnilizna miękka (mursz miękki)

a) zgnilizna gąbczasta
b) zgnilizna płytkowa
c) zgnilizna kostkowa
d) zgnilizna proszkowa

Czołowe, podział ze względu na
kształt:

a) rdzeniowe
b) okrężne

Boczne, podział ze względu na
przyczyny powstawania:

a) z przesychania
b) mrozowe

Czołowo-boczne, podział ze
względu na położenie:

a) na płaszczyźnie
b) na boku
c) na czole

5. Pęknięcia drewna.

Czołowo-boczne, podział ze
względu na głębokość:

a) nie przechodzące-płytkie
b) nie przechodzące-głębokie
c) przechodzące

6. Uszkodzenia.

Chodniki owadzie.
Podział ze względu na głębokość
zasięgu:

a) powierzchniowe
b) płytkie
c) głębokie

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

Chodniki owadzie.
Podział ze względu na średnicę
chodnika:

a) małe
b) duże

Uszkodzenia przez rośliny
pasożytnicze, podział ze względu
na głębokość:

a) płytkie
b) głębokie

Spały żywiczarskie.

Zwęglenie.

Oddarcie kory.

Obecność ciał obcych.

Zaciosy.

Uszkodzenia przez ptaki.

Powyższa tabela jest podstawą do klasyfikacji wad i może stać się narzędziem do ich

rozpoznawania.

Podczas manipulacji drewna okrągłego bardzo istotnymi stają się badania jego

zbieżystości i krzywizny. Krzywiznę drewna (k) oblicza się ze wzoru:

k=

l

f

[cm/m]

gdzie:

k – wielkość krzywizny drewna,

f – strzałka krzywizny, mierzona w cm w miejscu największego skrzywienia drewna,

l – długość odcinka łączącego skrajne punkty krzywizny.

Natomiast zbieżystość drewna (z) oblicza się ze wzoru:

z =

l

d

D

−

[cm/m]

gdzie:

z – zbieżystość drewna,

D – średnica drewna w grubszym końcu,

d – średnica drewna w cieńszym końcu,

l – długość odcinka łączącego skrajne punkty.

Sęki – stanowią nieodzowną część większości sortymentów drewna okrągłego, obniżają

one wytrzymałość materiału i utrudniają obróbkę. Zazwyczaj są twardsze od otaczającego je
drewna, co sprawia trudność podczas prowadzenia obróbki i dołożenia większej siły na
wykonanie pracy podczas obróbki ręcznej. Sęki wypadające mogą stanowić zagrożenie dla
pracownika podczas pracy narzędziami zmechanizowanymi. Dodatkowo podczas pracy
narzędziami zmechanizowanymi newralgicznym momentem jest przejście narzędzia z drewna
litego na sęk, które powoduje nagły wzrost oporów skrawania i może spowodować
uszkodzenie narzędzia. Sęki są trudniejsze w obróbce niż drewno lite podczas prowadzenia
każdej z obróbek. Podczas wiercenia na krawędzi sęka i drewna litego wiertło może zboczyć
z wytrasowanego toru w kierunku drewna, co skutkuje niewłaściwe wykonaniem operacji
i koniecznością jej powtórzenia.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

Rys. 4. Sęk otwarty, zrośnięty, zdrowy, ciemny [7, s. 26]

Rys. 5. Sęk otwarty, nie zrośnięty [7, s. 27]

Rys. 6. Sęk otwarty, nadpsuty [7, s. 28]

Rys. 7. Sęk otwarty, zepsuty [7, s. 28]

Rys. 8. Sęk zarośnięty – guz [7, s. 29]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

Rys. 9. Sęk zarośnięty – róża [7, s. 30]

Rys. 10. Sęk zarośnięty – brewki [7, s. 31]

Rys. 11. Pęknięcie rdzeniowe, proste [7, s. 32]

Rys. 12. Pęknięcie rdzeniowe, gwiaździste [7, s. 32]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

Pęknięcia – nie mają większego wpływu na obróbkę ręczną drewna. Większe pęknięcia

mogą

mieć

wpływ

na

zagrożenie

występujące

podczas

pracy

narzędziami

zmechanizowanymi, może nastąpić odłamanie pękniętej części powodujące zagrożenie dla
obsługującego urządzenie. Należy zwracać szczególną uwagę na pęknięcia podczas toczenia
i obtaczania, gdyż istnieje możliwość wystąpienia zagrożenia dla pracownika. Pęknięcia
mogą uniemożliwić doprowadzenie powierzchni drewna do odpowiedniej gładkości.

Rys. 13. Pęknięcie okrężne [7, s. 33]

Rys. 14. Pęknięcie czołowo-boczne – rozłup [7, s. 35]

Skręt i zawiłość włókien – podczas pracy narzędziami zmechanizowanymi jedynym

problemem wiążącym się z jego występowaniem jest nieznaczny wzrost oporów skrawania,
Natomiast stanowi on dużą wadę podczas obróbki ręcznej, zwłaszcza dłutowania, gdyż może
powodować wzrost oporów skrawania a dodatkowo zbaczanie ostrza dłuta z wytrasowanej
drogi cięcia i powstawanie wyłomów. Skręt włókien może być utrudnieniem podczas
ręcznego szlifowania drewna, które uniemożliwi doprowadzenie go do odpowiedniej
gładkości powierzchni.

Pęcherz żywiczny – wpływa negatywnie na obróbkę drewna, jest to szczelina

wypełniona żywicą, która po przecięciu może się rozlać. Pęcherz żywiczny powoduje
zmniejszenie wytrzymałości mechanicznej drewna. Obecność żywicy powoduje szybsze
tępienie się narzędzi.

Zakorek – jego występowanie negatywnie wpływa na wygląd materiału. Kora

praktycznie nie ma wytrzymałości, dlatego występowanie zakorka obniża właściwości
mechaniczne. Uniemożliwia wykończenie mebla na gładko. Należy się go pozbyć poprzez
wycięcie.

Rys. 15. Zakorki: otwarty i zarośnięty, powstające przy zrastaniu się napływów korzeniowych [7, s. 39]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

Rys. 16. Zakorek zarośnięty i wielordzenność powstające przy zrastaniu się dwóch drzew [7, s. 39]

Przeżywiczenie – powoduje szybsze tępienie się narzędzi i zwiększa opory skrawania.

Występowanie przeżywiczenia utrudnia wykończenie drewna i negatywnie wpływa na proces
klejenia. Utrudnia doprowadzenie drewna do pożądanej gładkości. Jest to wada, która
towarzyszy wielu innym wadom drewna.

Martwica – generalnie nie wpływa na proces skrawania, aczkolwiek w jej okolicy

u drzew posiadających żywicę powstają przeżywiczenia, które tę obróbkę utrudniają.
Występowanie martwicy powoduje konieczność zebrania większej warstwy drewna.

Rys. 17. Martwica (zabitka) zarośnięta [7, s. 40]

Rdzeń – składa się z mało wytrzymałych, obumarłych w trakcie wzrostu drzewa

komórek miękiszowych, dlatego, wskazane jest aby usuwać go w trakcie obróbki. Wpływa on
na zmianę lub pogorszenie właściwości drewna, oraz obniża estetykę i wytrzymałość
przekroju elementu w którym występuje.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

Rys. 18. Rdzeń mimośrodowy [7, s. 41]

Wady zabarwienia drewna – nie wpływają na jego obróbkę, są niepożądane ze

względów estetycznych. Najbardziej znane przedstawione są na rysunkach poniżej.

Rys. 19. Fałszywa twardziel [7, s. 42]

Rys. 20. Wewnętrzny biel [7, s. 42]

Rys. 21. Sinizna [7, s. 43]

Rys. 22. Brunatnica [7, s. 43]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

Porażenia przez grzyby – wpływają negatywnie na strukturę drewna, częstokroć

obniżając jego właściwości mechaniczne. Powodują wzrost porowatości, częstokroć eliminują
drewno z procesu technologicznego. W wyniku rozkładu komórek drewna przez grzyby
pasożytnicze powstają zgnilizny. Nie można wiele powiedzieć na temat wpływu tej wady na
obróbkę drewna ponieważ najczęściej części porażone są wycinane.

Rys. 23. Zgnilizna twarda różnobarwna [7, s. 45]

Rys. 24. Zgnilizna zewnętrzna [7, s. 45]

Rys. 25. Zgnilizna wewnętrzna [7, s. 46]

Rys. 26. Zgnilizna rozproszona [7, s. 46]

Rys. 27. Zgnilizna miękka, korozyjna [7, s. 47]

Rys. 28. Zgnilizna miękka, destrukcyjna [7, s. 47]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

35

Wady kształtu drewna – nie wpływają znacząco na proces skrawania, ale obróbka

drewna z takimi wadami powoduje wiele problemów podczas trasowania i przecierania.
Drewno obarczone takimi wadami ma najczęściej normalną strukturę więc opory skrawania
się nie zmieniają.

Uszkodzenia – są wadą, która w znacznym stopniu wpływa na obróbkę drewna.

W znacznej większości uszkodzenia wpływają negatywnie na właściwości mechaniczne
drewna. Przy większości z uszkodzeń w drewnie posiadającym żywicę występują
przeżywiczenia. Chodniki owadzie, zwęglenia i uszkodzenia przez ptaki częstokroć
wykluczają partie drewna z użycia. Występowanie zaciosów, oddarcia kory i spał
ż

ywiczarskich powoduje powstanie martwicy, aczkolwiek nie wpływa na obróbkę drewna.

Najniebezpieczniejszym z uszkodzeń drewna jest występowanie ciał obcych, które może

być przyczyną uszkodzenia narzędzi i powodować dodatkowe zagrożenie dla pracowników.
Ciałami obcymi są najczęściej zarośnięte w drzewie pociski, które utkwiły w nim w trakcie
działań wojennych toczących się na naszych ziemiach, lub w trakcie polowań prowadzonych
przez koła łowieckie. Ciała obce mogą mieć również postać gwoździ wbijanych w żywe
drzewa, lub pozostałości po zrywce, takich jak haki od łańcuchów, którymi pracują ciągniki
zrywkowe. Jedynym sposobem lokalizacji ciał obcych zarośniętych przez drewno jest
wykorzystanie przed pierwszą linią przetarcia urządzeń do wykrywania metali.

Zastosowanie drewna jako surowca z przeznaczeniem do celów produkcyjnych

Zastosowanie drewna drzew iglastych

Sosna – Zastosowanie ogólne: kopalniaki, słupy teletechniczne, budownictwo lądowe

i wodne, materiały tarte, podkłady kolejowe, meble, sprzęt gospodarczy.
Zastosowanie specjalne: Obłogi, sklejka, płyty stolarskie, półfabrykaty meblowe i elementy
konstrukcyjne stolarki budowlanej.

Modrzew – Zastosowanie ogólne: podobnie jak drewna sosnowego min. główne

materiały tarte ogólnego przeznaczenia i drewno szkutnicze oraz budownictwo drewniane.
Zastosowanie specjalne: ograniczone ze względu na ograniczone ilości tego surowca.

Świerk – Zastosowanie ogólne: cenny surowiec dla przemysłu celulozowo-

papierniczego, materiały tarte, budownictwo drewniane.
Zastosowanie specjalne: obłogi i wełna drzewna, półfabrykaty meblowe i elementy
konstrukcyjne stolarki budowlanej, galanteria drzewna, drewniane instrumenty muzyczne.

Jodła – Zastosowanie ogólne: budownictwo – mosty drewniane, kopalniaki, przemysł

celulozowo-papierniczy, materiały tarte.

Zastosowanie specjalne: podobnie jak drewno świerka.

Zastosowanie drewna drzew liściastych pierścieniowo-naczyniowych

Dąb – Zastosowanie ogólne: budownictwo lądowe i wodne, prowadnice szybowe oraz

materiały tarte i skrawane.
Zastosowanie specjalne: okleiny, deszczułki posadzkowe, meble, wyroby bednarskie, stolarka
budowlana, elementy taboru kolejowego.

Jesion – Zastosowanie ogólne: podobnie jak drewna dębu, zależnie od słoistości.

Zastosowanie specjalne: okleiny, deszczułki posadzkowe, sprzęt sportowy i gimnastyczny,
doklejki do tworzyw płytowych, meble i wyposażenie wnętrz w środkach transportu
kołowego, wodnego i powietrznego.

Wiąz – Zastosowanie ogólne: drewno szkutnicze i narzędziowe, materiały tarte

i skrawane. Zastosowanie specjalne: okleiny, meble, galanteria drzewna, sprzęt sportowy.

Grochodrzew – Zastosowanie ogólne: drewno narzędziowe, budownictwo wodne, materiały

tarte i skrawane. Zastosowanie specjalne: okleiny, wykładziny ścienne, galanteria drzewna.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

36

Zastosowanie drewna drzew liściastych rozpierzchło-naczyniowych

Buk – Zastosowanie ogólne: drewno narzędziowe, drewno warstwowe i plastrowane oraz

materiały tarte i skrawane.
Zastosowanie specjalne: okleiny i obłogi, sklejka, płyty stolarskie, meble gięte, deszczułki
posadzkowe, galanteria drzewna, podkłady.

Grab – Zastosowanie ogólne: dobre drewno narzędziowe oraz generatorowe, materiały

tarte. Zastosowanie specjalne: półfabrykaty do wyrobu części maszyn, posadzki i galanteria.

Olcha – Zastosowanie ogólne: materiały tarte i skrawane

Zastosowanie specjalne: obłogi, sklejka, płyty stolarskie, modele odlewnicze, przybory
kreślarskie, okładki ołówków.

Brzoza – Zastosowanie ogólne: materiały tarte i skrawane.

Zastosowanie specjalne: obłogi, półfabrykaty do wyrobu mebli szkieletowych, doklejki do
elementów płytowych, sklejka ogólnego specjalnego przeznaczenia, galanteria drzewna.

Topola – Zastosowanie ogólne: zapałki i celulozowo-papierniczy, materiały tarte i skrawane.

Zastosowanie specjalne: obłogi, wełna drzewna, łubianki, płyty stolarskie, galanteria.

Lipa – Zastosowanie ogólne: drewno modelarskie i snycerskie oraz materiały tarte

i skrawane. Zastosowanie specjalne: obłogi i galanteria drzewna.

Grusza – Zastosowanie ogólne: drewno snycerskie i materiały skrawane.

Zastosowanie specjalne: okleiny, półfabrykaty meblowe, galanteria, meble stylizowane.

Zastosowanie drewna popularniejszych drzew tropikalnych

Orzech – Zastosowanie: okleiny, doklejki do elementów płytowych, galanteria, meble

dobrej jakości.

Mahoń – Zastosowanie: okleiny, doklejki do elementów płytowych, meble stylizowane,

elementy wystroju wnętrz, artystyczna galanteria drzewna, elementy konstrukcyjne wystroju
w środkach transportu.

Palisander – Zastosowanie: okleiny, meble wysokiej jakości i stylizowane, galanteria,

wyroby artystyczne.

Heban – Zastosowanie: okleiny i elementy konstrukcyjne do wyrobu mebli

stylizowanych, galanteria drzewna, wyroby artystyczne, instrumenty muzyczne i ich
akcesoria oraz części maszyn.

Sortymenty drewna do obróbki tartacznej

Drewno tartaczne przeznaczone do mechanicznego przerobu w tartakach jest

pozyskiwane z surowca iglastego i liściastego. W wyniku przetarcia uzyskuje się tarcicę
obrzynaną lub nie obrzynaną, ogólnego lub określonego przeznaczenia, którą w zależności od
parametrów dzieli się na belki, krawędziaki, łaty, listwy, bale, deski i deseczki, o czym
szerzej w jednostce modułowej 311[32].Z1.03 Sortowanie materiałów tartych.

Do drewna tartacznego iglastego zaliczane jest drewno sosnowe, modrzewiowe,

ś

wierkowe, jodłowe i daglezjowe. Do drewna tartacznego liściastego zaliczane jest drewno

dębowe, bukowe, brzozowe, olchowe, osikowe, grabowe, jesionowe, topolowe, wiązowe,
grochodrzewowe, klonowe, jaworowe, lipowe i wierzbowe. Jest ono wyrabiane w dłużycach,
kłodach i wyrzynkach w sortymentach wielkowymiarowych klasy W0, zgodnie
z obowiązującą klasyfikacją jakościowo-wymiarową w klasach jakości A, B, C i D, tj. WA0,
WB0, WC0 i WD.

Za podstawę przyjmuje się, że za drewno wielkowymiarowe uważane jest drewno

okrągłe, o średnicy górnej (w cieńszym końcu sztuki) mierzonej bez kory od 14 cm i więcej,
z uwzględnieniem, że:

−

dłużyca to drewno o długości od 6,1 m i więcej,

−

kłoda to drewno o długości od 2,7 do 6,0 m,

−

wyrzynek to drewno o długości od 0,5 do 2,6 m.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

37

W zależności od klasy jakości oraz rodzaju drewna wymagania średnicy górnej i zakresu

występowania wad są zróżnicowane. W drewnie wielkowymiarowym iglastym, uwzględnia
się najmniejszą średnicę górną bez kory, minimalną długość, najmniejszą długość dolnego
końca bez wad, sęki, pęknięcia, krzywiznę, skręt włókien, zabitki, zabarwienie, zgniliznę,
chodniki owadzie oraz obecność obcych ciał. W drewnie wielkowymiarowym liściastym
uwzględniane są jeszcze: wielordzenność, fałszywa twardziel, wewnętrzny biel i zaparzenie.

Szczegółowe wymagania jakościowe i dopuszczalny rozmiar występowania wad lub cech

drewna określone są w Polskiej Normie PN-92/D-95017 oraz PN-92/D-95008, a wady
drewna według PN-79/D-01011.

Sortymenty do obróbki drewna skrawaniem

Drewno do skrawania płaskiego i obwodowego jest surowcem wyrabianym w postaci

kłód i wyrzynków przeznaczonym do produkcji oklein, obłogów, sklejki, taśmy zapałczanej
i pasków do łubianek. Do tej grupy sortymentów drzewnych zalicza się również szczapy
i wałki użytkowe przeznaczone do produkcji wełny drzewnej.

Drewno okleinowe jest przeznaczone do produkcji oklein i obłogów, czyli cienkich

płatów nazywanych fornirami. Wyrabia się je prawie z wszystkich rodzajów drzew
liściastych, w tym również drzew owocowych, oraz z gatunków iglastych (drewna sosnowego
i modrzewiowego). Jest ono zaliczane do sortymentów wysokiej jakości i odznacza się
walorami dekoracyjnymi. Niektóre wady surowca drzewnego takie jak falistość włókien,
czeczowatość w drewnie okleinowym uznaje się za cechy pozytywne, stanowiące
o atrakcyjności oklein.

W odniesieniu do drewna okleinowego są ustalone różne wymagania dotyczące

dopuszczalnych wad i szerokości słojów rocznych. Odnosi się to głównie do drewna
dębowego, którego okleiny powinny być wąskosłoiste, np. 4 słoje na 1 cm, w przeciwieństwie
do drewna jesionowgo, którego okleiny szerokosłoiste są bardziej cenione niż wąskosłoiste.
Dopuszczalne wady drewna okleinowego są uwarunkowane ich rozmieszczeniem w przekroju
kłody. Toleruje się na ogół wady w pobliżu rdzenia, ponieważ ta część drewna pozostaje po
skrawaniu jako deska ponożowa. Wadami surowca okleinowego są wszelkie pęknięcia
i dlatego drewno okleinowe, zwłaszcza dębowe i bukowe, nie powinno być korowane
[4, s. 117]

Drewno łuszczarskie (sklejkowe i zapałczane) jest surowcem przeznaczonym do

produkcji forniru łuszczonego na skrawarkach obwodowych (łuszczarkach). Do produkcji
forniru sklejkowego używa się głównie drewna brzozowego, olchowego i bukowego, a także
sosnowego. Podstawowe znaczenie w ocenie jakości drewna sklejkowego ma warstwa
zewnętrzna przeznaczona do złuszczania. Warstwa ta mierzona wzdłuż promienia w drewnie
sortymentów liściastych powinna mieć co najmniej 6 cm grubości, a w drewnie iglastym co
najmniej 8 cm.

Drewno na surowiec sklejkowy powinno być proste i mieć jednolitą budowę słojów

rocznych. W sortymencie tym są dopuszczalne niektóre wady drewna: niewielka zbieżystość,
spłaszczenie,

pęknięcia

wewnętrzne

poza

ś

cianką

użyteczną

oraz

krzywizna,

o wielkościach ustalonych w szczegółowych warunkach technicznych dla drewna
sklejkowego.

Drewno zapałczane jest również sortymentem wielkowymiarowym wyrabianym w korze

w postaci dłużyc lub kłód przeznaczonym do produkcji patyczków zapałczanych (drewno
osikowe, topolowe i świerkowe) i pudełek do zapałek (drewno lipowe, brzozowe i olchowe).
W sortymencie tym dopuszczalne są niektóre wady, np. spłaszczenia, krzywizna jednostronna
oraz pęknięcia wewnętrzne poza ścianką użyteczną w wielkościach określonych
w szczegółowych wymaganiach dla drewna zapałczanego. Niedopuszczalne są natomiast
zgnilizna, rakowatość, uszkodzenia od metali i huba.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

38

Drewno wełniarskie przeznaczone jest do produkcji wełny drzewnej. Wyrabia się je

w postaci szczap i wałków użytkowych głównie z drewna sosnowego, świerkowego,
jodłowego i osikowego. W wyniku skrawania płaskiego uzyskuje się cienkie i wąskie wióry
wełny drzewnej. Na wydajność materiałową i jakość wełny drzewnej niekorzystny wpływ
mają zgnilizna, sęki, duży skręt włókien oraz chodniki owadzie.

Sortymenty drewna do przerobu chemicznego lub fizykochemicznego

Surowiec drzewny przeznaczony do przerobu chemicznego lub fizykochemicznego

obejmuje sortymenty drewna średniowymiarowego oraz małowymiarowego. Sortymenty
ś

redniowymiarowe przeznaczone do przemysłu płytowego i celulozowego obejmują

papierówkę, szczapy i wałki użytkowe oraz żerdzie. W grupie sortymentów
małowymiarowych szczególne zastosowanie w przemyśle płytowym mają tyczki, gałęzie
i zrębki.

Drewno przeznaczone na papierówkę jest wyrabiane w grupie sortymentów

ś

redniowymiarowych jako drewno okrągłe do wyrobu białego ścieru oraz jako drewno

okrągłe i łupane do wyrobu mas celulozowych i półchemicznych ścierów płyt. Wyróżnia się
papierówkę z drewna iglastego (sosnową, jodłową, świerkową) oraz z drewna liściastego
(bukową, dębową, brzozową, topolową, osikową, olchową, grabową).

Szczegółowe ustalenia wymiarów i jakości surowca drzewnego przeznaczonego na

papierówkę zawiera Polska Norma PN-91/D-95018.

Do wyrobu płyt pilśniowych i wiórowych służą sortymenty drewna średnio-

i małowymiarowego iglastego i liściastego pozyskiwane w postaci kłód, wałków i szczap oraz
ż

erdzi, tyczek i gałęzi jako drobnicy. Surowiec ten może pochodzić z drewna wszystkich

gatunków drzew iglastych oraz drzew liściastych. Szczegółowe ustalenia wymiarów i jakości
surowca drzewnego przeznaczonego do produkcji płyt pilśniowych i wiórowych zawierają
właściwe

normy

dotyczące

drewna

ś

redniowymiarowego

(PN-91/D-95018)

i małowymiarowego (PN-91/D-95019).

Surowcem drzewnym do suchej destylacji drewna, w wyniku której otrzymuje się

produkty chemicznego przerobu (węgiel drzewny, kwas octowy, alkohol metylowy), są
sortymenty średnio- i małowymiarowe pozyskiwane z drewna liściastego nie nadającego się
do obróbki mechanicznej. Są to w szczególności szczapy i wałki użytkowe oraz drobnica
(gałęziówka) z drewna bukowego, grabowego i brzozowego. Szczegółowe ustalenia
wymaganych wymiarów i jakości surowca zawierają normy jak wyżej.

Karpina przemysłowa występuje w grupie sortymentów średniowymiarowych,

wyrabianych w korze. Jako surowiec drzewny jest przeznaczona do produkcji kalafonii,
terpentyny i oleju flotacyjnego. Karpinę przemysłową pozyskuje się z karp sosnowych nie
łupanych lub łupanych na szczapy i niewymiarowe kęsy, względnie podzielonych na
pojedyncze korzenie. Na jakość karpiny wpływa zawartość żywicy w części twardzielowej,
która powinna wynosić w karpinie przemysłowej uzyskanej z dojrzałych karp ok. 18%
w stosunku do drewna całkowicie suchego.

4.3.2 Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jaki jest ogólny podział wad drewna?

2.

Jakie rodzaje wad charakteryzują poszczególne grupy wad?

3.

Jakie są odmiany zabarwień drewna wywołane przez czynniki biologiczne?

4.

Jakie są wzory obliczeniowe na krzywiznę i zbieżystość drewna?

5.

Jakie znasz kryteria podziału sęków?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

39

6.

Jak wpływa na właściwości użytkowe drewna obecność sęków?

7.

Jaki jest podział pęknięć drewna?

8.

Jakie wady drewna związane są z występowaniem żywicy?

9.

Jakie znasz zastosowania poszczególnych gatunków drewna?

10. Jak określić zastosowanie drewna do poszczególnych rodzajów obróbki?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Scharakteryzuj wady drewna w przygotowanych kłodach.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z literaturą dotyczącą wad drewna,

2)

przeprowadzić obserwacje kłód drewna z wadami,

3)

wskazać wady i określić nazwy,

4)

określić wpływ wady na właściwości użytkowe materiału,

5)

przedstawić powyższe w formie opisowej.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

notatnik,

–

ołówek/długopis,

–

kłody drewna z wadami lub zdjęcia wad,

–

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Określ rodzaj sęków występujących w próbkach drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z literaturą dotyczącą klasyfikacji sęków,

2)

określić kryteria podziału sęków,

3)

przeprowadzić obserwacje próbki drewna,

4)

określić rodzaje sęków,

5)

przedstawić powyższe w formie opisowej.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

notatnik,

–

ołówek/długopis,

–

próbki drewna do klasyfikacji sęków,

–

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 3

Oblicz zbieżystość drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z literaturą dotyczącą obliczania zbieżystości drewna,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

40

2)

dokonać koniecznych pomiarów drewna,

3)

obliczyć zbieżystość drewna,

4)

przedstawić powyższe w formie pisemnej.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

notatnik,

–

ołówek/długopis,

–

metrówka,

–

dłużyca,

–

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

scharakteryzować ogólny podział wad drewna?

2)

określić rodzaje wad charakteryzujące poszczególne grupy wad?

3)

określić odmiany zabarwień drewna wywołane przez czynniki
biologiczne?

4)

określić wzory obliczeniowe na krzywiznę i zbieżystość drewna?

5)

określić kryteria podziału sęków?

6)

określić wpływ sęków na właściwości użytkowe drewna?

7)

scharakteryzować podział pęknięć drewna?

8)

określić wady drewna związane z występowaniem żywicy?

9)

określić zastosowania poszczególnych gatunków drewna?

10)

określić zastosowanie drewna do poszczególnych rodzajów obróbki?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

41

4.4. Podstawowe prace ciesielskie

4.4.1. Materiał nauczania

Zakres robót ciesielskich

Cieśle samodzielnie wykonywali i wykonują z drewna wiele obiektów budowlanych. Są

także współwykonawcami różnorodnych konstrukcji pomocniczych niezbędnych podczas
prowadzenia różnych robót budowlanych. Większość robót ciesielskich oraz objęty nimi
zakres czynności, można ująć w następujące grupy:

−

wykonywanie z drewna całych budowli i budynków (domy mieszkalne, obiekty
użyteczności publicznej, konstrukcje inżynierskie),

−

wykonywanie konstrukcji dachowych: ciesielskich i inżynierskich,

−

wykonywanie obiektów o niewielkiej kubaturze, takich jak domki rekreacyjne, elementy
małej architektury (altanki, kładki, mostki ogrodowe, pergole, kwietniki, ławki
ogrodowe, elementy urządzenia placu zabaw dla dzieci),

−

wykonywanie obiektów zagospodarowania placu budowy: ogrodzenia, baraki, wiaty,

−

wykonywanie elementów konstrukcyjnych i wykończeniowych w budynkach
i budowlach wznoszonych z innych materiałów takich jak: stropy, schody, ścianki
działowe, balustrady, poręcze, drzwi i wrota, okładziny ścienne, podłogi z desek na
legarach,

−

wykonywanie i obsługa robót ogólnobudowlanych, takich jak: prace pomocnicze przy
tyczeniu obiektów budowlanych (wykonywanie ław drutowych), prace przy robotach
ziemnych (wzmocnienia ścian wykopów) oraz robotach zbrojarskich, betoniarskich,
murarskich i tynkarskich (wykonywanie szalunków – deskowań, stemplowań, rusztowań,
wzorników – szablonów), prace wspomagające roboty dekarskie, wykonywanie napraw,
remontów, modernizacji, rozbiórki obiektów i elementów konstrukcyjnych z drewna.
Wzniesienie każdego obiektu budowlanego wymaga odpowiedniego przygotowania

terenu, urządzenia i zagospodarowania placu budowy. Na jego terenie powinny zostać
zlokalizowane obiekty, w których znajdą się pomieszczenia: produkcyjno-magazynowe,
zaplecza technicznego oraz administracyjno-socjalne. Na placu budowy powinny znaleźć się
także urządzenia do transportu pionowego, a teren budowy powinien być ogrodzony
i wyposażony w urządzenia przeciwpożarowe. Większość tych urządzeń w dalszym ciągu
wykonywana jest z drewna, a zatem jednym z pierwszych pracowników wchodzących na plac
budowy jest cieśla i jest też on ostatnim robotnikiem, który ten plac opuszcza. Cieśle
wykonują i ustawiają ogrodzenia, wznoszą budynki tymczasowe, szyby dźwigów
transportowych, rusztowania a także wykonują drobny sprzęt pomocniczy (packi drewniane,
skrzynki murarskie – kastry, wykroje do tynków ciągnionych).

Rodzaje i zasady wykonywania złączy elementów konstrukcji drewnianych

Konstrukcję drewnianą tworzy wiele elementów połączonych ze sobą w jeden ustrój za

pomocą połączeń wrębowych (ciesielskich), przy użyciu łączników mechanicznych lub kleju.

W robotach ciesielskich, do łączenia elementów drewnianych wykorzystywane są:

−

gwoździe walcowane hartowane z główką płaską i stożkową,

−

gwoździe paletowe walcowane stosowane do łączenia elementów konstrukcyjnych,

−

gwoździe paletowe kwadratowe skręcane stosowane do łączenia elementów
konstrukcyjnych oraz palet drewnianych,

−

gwoździe z podwójnym łbem stosowane do zbijania deskowań.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

42

Wymiary gwoździ należy dobierać zależnie od grubości łączonych elementów oraz

wilgotności drewna i szerokości jego słojów rocznych (do drewna mokrego szerokosłoistego
stosować należy grubsze gwoździe, a do twardego, suchego i wąskosłoistego – cieńsze).

W połączeniach na gwoździe stosowany jest prostokątny i przestawny układ ich wbijania.

W układach wbijania występują szeregi biegnące wzdłuż włókien drewna i rzędy biegnące
w poprzek lub ukośnie do włókien.

Złącza na gwoździe wykonywane są w konstrukcjach tymczasowych, takich jak:

rusztowania i deskowania oraz dźwigary, kratownice dachowe i ramy.

W elementach narażonych na odrywanie należy stosować wkręty z łbem sześciokątnym

lub z łbem przystosowanym do wkrętaka.

Złącza na kołki stosowane są obecnie jedynie przy rekonstrukcji obiektów zabytkowych

oraz obiektach budownictwa regionalnego. Zamiast kołków drewnianych w połączeniach
elementów stosowane są sworznie stalowe wykonywane najczęściej z prętów stalowych,
wytworzonych ze stali węglowej walcowanej, o przekroju okrągłym i średnicy 10–24 mm.

Łączniki z blach stalowych stosowane są w połączeniach elementów drugorzędnych

z elementami głównymi oraz drewnianych słupów z fundamentami. Są to blachy:

−

gładkie, które umożliwiają połączenie elementów na długości lub krzyżujących się,
mocowane są za pomocą gwoździ lub wkrętów,

−

gwoździowe, które umożliwiają łączenie elementów o takiej samej szerokości, mogą być
wciskane w drewno przy użyciu prasy w zakładzie albo wbijane bezpośrednio na
budowie.

Rys. 29. Łączniki z blach stalowych: a) połączenie stolca z pławią, b) połączenie stolca z podwaliną,

stolca z mieczami oraz stolca z płatwią, c) złącze belek w stropie, d) wzmocnione złącze elementów

poziomych, e) złącze kalenicowe, f) połączenie stolca z podwaliną, g) podpórka stolca zakotwiona w ścianie

betonowej [5, s. 172]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

43

Złącza wrębowe stanowią najstarszy rodzaj złączy stosowanych w robotach ciesielskich

wykonywanych w celu zespolenia elementów drewnianych lub zwiększenia ich wymiarów.

Połączeniami zwiększającymi wymiary elementu są połączenia:

−

przedłużające elementy poziome (połączenia wzdłużne),

−

przedłużające elementy pionowe (połączenia pionowe wzdłużne),

−

powiększające ich wymiary: szerokość i wysokość.
W celu przedłużenia elementów poziomych, które nie będą poddawane działaniu sił

rozciągających wykonuje się styki: prosty, ukośny, z wcięciem pojedynczym i z wcięciem
podwójnym. Połączenia na styk elementów poziomych poddanych działaniu sił
rozciągających wykonywane są z nakładkami prostymi lub ukośnymi albo styk ujmowany
jest w łubki. Dodatkowo nakładki i łubki ściąga się śrubami. Połączenie na styk można także
wzmocnić wbijając od góry lub z obu stron łączonych elementów klamry ciesielskie. Klamry
ciesielskie wykonywane są z prętów stalowych gładkich, o średnicy 12–16 mm
i długości 20–40 cm.

Rys. 30. Styki poziome: a) prosty, b) ukośny, c) z wcięciem pojedynczym, d) z wcięciem podwójnym,

e) z nakładką prostą, f) z nakładką ukośną, g) z łubkami [5, s. 179]

Elementy poziome narażone na rozciąganie lub zginanie można przedłużyć wykonując

zakładki i zamki. Zamki przenoszą większe obciążenia rozciągające.

Rys. 31. Zakładki: a) prosta, b) ukośna, c) prosta z wcięciem, d) prosta z czopem czołowym, e) prosta z czopem

czołowym ukrytym [5, s. 179]

Aby połączenie było trwałe i nie uległo rozsunięciu wzmacnia się go, stosując kołki

z drewna lub śruby. Długość elementów pionowych można zwiększyć wykonując połączenia
na styki lub na zakładkę.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

44

Rys. 32. Zamki: a) prosty, b) prosty z klinami, c) ukośny, d) ukośny z czopem wewnętrznym, e) zasuwany,

f) z łubkami drewnianymi, g) z łubkami metalowymi [5, s. 180]

Złącza na wpusty i wypusty przenoszą obciążenia ściskające i niewielkie obciążenia

zginające, a złącza zapłetwione także siły rozciągające. W celu zespolenia elementów
konstrukcyjnych krzyżujących się wykonywane są następujące typy złączy:

−

leżące w jednej płaszczyźnie, zakładki proste i ukośne oraz zamki i połączenia
w jaskółczy ogon,

−

nie leżące w jednej płaszczyźnie, na wręby jednostronne wzajemne proste lub krzyżowe.

Rys. 33. Złącza belek krzyżujących się: a) pod kątem prostym na nakładkę prostą, b) pod kątem ostrym

na nakładkę prostą, c) na wrąb jednostronny, d) na wrąb wzajemny, e) na wrąb krzyżowy, f) na jaskółczy ogon

[5, s. 185]

W narożach (węgłach) końce belek mogą wystawać poza punkt skrzyżowania tworząc

ostatki. Są to połączenia na zakładkę prostą lub w jaskółczy ogon. Jeżeli nie mogą wystawać,
wtedy takie połączenia nazywane są złączami węgłowym bez ostatków albo zamkami
francuskimi i wykonywane są na zakładkę prostą lub ukośną.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

45

Rys. 34. Zamki węgłowe; a) z ostatkami, b) francuski [5, s. 187]

Rys. 35. Złącza węgłowe z ostatkami: a) na zakładkę prostą, b) w jaskółczy ogon [5, s. 186]

Rys. 36. Złącza wrębowe bez ostatków: a) na zakładkę, b) na zakładkę ukośną [5, s. 186]

Rys. 37. Złącza na czopy: a) zwykły, b) w jaskółczy ogon z klinem, c) odsadzony, d) środkowy, e) nakładkowy

[5, s. 187]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

46

4.4.2. Pytania sprawdzające

Opowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Jaki jest zakres czynności objętych robotami ciesielskimi?

2.

Z jakich materiałów i elementów cieśla wykonuje ogrodzenie placu budowy?

3.

Jakie są rodzaje styków przy przedłużaniu elementów drewnianych?

4.

W jaki sposób łączy się ze sobą elementy drewniane w konstrukcjach ciesielskich?

5.

Jakie rodzaje łączników należy stosować w złączu, narażonym na odrywanie?

6.

Jakie rodzaje złączy wrębowych wykonywane są w celu przedłużenia elementów
poziomych i pionowych?

7.

Jakie złącza wrębowe należy wykonać, aby połączyć elementy krzyżujące się i leżące
w jednej płaszczyźnie poziomej?

8.

Jakie złącza wrębowe należy wykonać, aby połączyć elementy leżące w jednej
płaszczyźnie pionowej i skośnej?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj przedłużenie elementu drewnianego krawędziaka długości 100 cm o przekroju

140 x 70 mm. Zastosuj połączenie z nakładką prostą.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z literaturą na temat połączeń elementów drewnianych,

2)

zorganizować stanowisko pracy,

3)

zaplanować przebieg wykonania ćwiczenia,

4)

dobrać krawędziaki,

5)

dobrać narzędzia i sprzęt do wykonania ćwiczenia,

6)

dopasować łączone elementy,

7)

wykonać nakładkę prostą,

8)

połączyć elementy z wykorzystaniem nakładki,

9)

uporządkować stanowisko pracy,

10)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

stół warsztatowy,

−

krawędziaki o przekroju 140 x 70 mm i długości 100 cm,

−

klamry ciesielskie,

−

piła lub pilarka,

−

metrówka,

−

ołówek ciesielski,

−

młotek ciesielski,

−

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Spośród prezentowanych modeli złączy elementów drewnianych, rozpoznaj i wybierz

złącza: na czop środkowy, węgłowe na zakładkę prostą i na jaskółczy ogon. Scharakteryzuj
sposób wykonania każdego z nich.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

47

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z literaturą na temat złączy elementów drewnianych,

2)

zapoznać się z prezentowanymi modelami złączy,

3)

rozpoznać, wybrać i oznaczyć typ złącza ustawiając kartkę z jego nazwą,

4)

scharakteryzować sposób wykonania danego typu złącza,

5)

przedstawić powyższe w formie opisowej.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

modele złączy,

−

kartki z nazwami złączy,

−

notatnik,

−

długopis,

−

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

określić zakres czynności objęty robotami ciesielskimi?

2)

określić, z jakich materiałów cieśla wykonuje ogrodzenia?

3)

określić rodzaje styków przy przedłużaniu elementów drewnianych?

4)

określić sposób łączenia elementów w konstrukcjach drewnianych?

5)

określić rodzaj łączników stosowanych w złączu, narażonym na
odrywanie?

6)

określić rodzaj złączy wrębowych wykonywanych w celu przedłużenia
elementów poziomych i pionowych?

7)

określić rodzaj złączy wrębowych wykonywanych w celu połączenia
elementów krzyżujących się i leżących w jednej płaszczyźnie?

8)

określić rodzaj złączy wrębowych wykonywanych w celu połączenia
elementów leżących w płaszczyźnie pionowej i skośnej?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

48

4.5. Obróbka drewna

4.5.1. Materiał nauczania

Rodzaje obróbki drewna

Obróbką nazywamy proces technologiczny wykonywany na przedmiocie obróbki mający

na celu zmianę jego kształtu, wymiarów, właściwości fizycznych, mechanicznych, bądź
chemicznych. Zmiany kształtu i właściwości fizykochemicznych drewna oraz sposoby
wykończenia i zabezpieczania jego powierzchni, jakie wywołujemy w trakcie obróbki,
stanowią podstawę do wyróżnienia w produkcji drzewnej następujących typów procesów
technologicznych:

−−−−

dzielące – przecinanie, docinanie i rozdrabnianie (dzielenie większych elementów na
mniejsze),

−−−−

kształtujące – nadawanie ostatecznego kształtu poprzez gięcie i skrawanie drewna,

−−−−

procesy łączące – sklejanie, skręcanie, zbijanie,

−−−−

zmieniające strukturę – rozwłóknianie,

−−−−

ulepszające – prasowanie, suszenie, wykończenie i zabezpieczanie powierzchni.

Podział obróbki drewna ze względu na czynnik zmieniający jego właściwości bądź

wymiary:

–

obróbka mechaniczna – powoduje głównie zmiany kształtu i wymiarów drewna, nie
powoduje zmian naturalnych właściwości drewna. Wyróżniamy dwa rodzaje obróbki
mechanicznej: ręczną – zachodzące zmiany powodowane są wyłącznie siłą mięśni
ludzkich, maszynową – wykonywaną za pomocą maszyn i urządzeń mechanicznych
napędzanych silnikiem.

–

obróbka hydrotermiczna drewna – jak sama nazwa wskazuje jest to działanie na drewno
wodą i temperaturą. Ma ona na celu zmianę właściwości fizycznych drewna (np.
uplastycznienie drewna). Jest to ważny zabieg wspierający produkcję fornirów, może być
również zabiegiem konserwującym i uszlachetniającym.

–

obróbka chemiczna i fizykochemiczna – obejmuje wszystkie procesy chemiczne
i fizykochemiczne, które służą do przetwarzania drewna na różnego rodzaju tworzywa
drzewne oraz produkty chemiczne takie jak: celuloza, papier, węgiel drzewny, kalafonia,
terpentyna i garbniki.

Wymienione rodzaje obróbki mogą być stosowane oddzielnie, aczkolwiek częstokroć

łączą się i przebiegają jednocześnie np.: gięcie z równoczesnym klejeniem (obróbka
plastyczna i obróbka łączeniem).

Klasyfikacja rodzajów obróbki drewna i tworzyw drzewnych

Tabela 2. Podział obróbki drewna [2]

Płaskie (obr. maszynowa)

Obwodowe (obr. maszynowa)

Skrawanie

dzielące

Łukowe (obr. maszynowa)

Ciosanie (obr. ręczna)

Piłowanie (obr. maszynowa lub ręczna)

Struganie (obr. maszynowa lub ręczna)

Obróbka

drewna

Mechaniczna

Cięcie

Skrawanie

oddzielające

Frezowanie (obr. maszynowa)

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

49

Wiercenie (obr. maszynowa lub ręczna)

Dłutowanie (obr. maszynowa lub ręczna)

Toczenie (obr. maszynowa lub ręczna)

Szlifowanie (obr. maszynowa lub ręczna)

Tarnikowanie (obr. ręczna)

Przekrajanie (obr. maszynowa)

Krajanie

Wykrawanie (obr. maszynowa)

Gięcie

Prasowanie

Plastyczna

Ś

ciskanie (odciskanie)

Łupanie

Rozdrabnianie

Łączenie

Wykończeniowa

Suszenie

Parzenie

Hydrotermiczna

Warzenie

Fizykochemiczna

Chemiczna

Charakterystyka rodzajów obróbki drewna w pracach stolarskich

Mechaniczna obróbka drewna to przede wszystkim cięcie drewna, ale w jej zakresie

znajdują się również:

−−−−

obróbka łączeniem – sklejanie, skręcanie, zbijanie. Dzieli się ona na procesy takie jak:
łączenie kształtowe, łączenie z użytkiem środków łączących, łączenie złożone. Celem
łączenia jest nadanie materiałom drzewnym lepszych parametrów wymiarowych,
użytkowych i estetycznych. Ważnym zadaniem obróbki łączeniem jest łączenie
pojedynczych elementów w gotowy wyrób.

−−−−

obróbka łupaniem – rozdzielanie elementów za pomocą narzędzia w kształcie klina,

−−−−

obróbka rozdrabnianiem – dzielenie elementów na mniejsze sortymenty (np. zrębki),

−−−−

obróbka wykończeniowa – ma na celu przedłużenie żywotności drewna, nadanie mu
lepszego wyglądy i uszlachetnia powierzchnię. Wykończenie powierzchni zabezpiecza
drewno przed wpływem czynników zewnętrznych powodujących jego zawilgocenie lub
uszkodzenia mechaniczne. Częstokroć wykończenie powierzchni jest sposobem na
zabezpieczenie drewna przed działaniem biologicznych czynników niszczących drewno.

Obróbka cięciem. Jest to obróbka narzędziami o działaniu tnącym mająca na celu dzielenie
materiału na części, nadanie mu pożądanego wymiaru i kształtu oaz wyrównanie
i wygładzenie powierzchni.

W produkcji stolarskiej obróbka cięciem występuje w postaciach:

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

50

−−−−

skrawanie oddzielające, w wyniku tej operacji oddzielany jest wiór, który stanowi część
odpadową w procesie, skrawanie oddzielające jest największą częścią obróbki
skrawaniem, które powoduje nadanie kształtu, wymiarów i odpowiedniej gładkości
obrabianemu przedmiotowi,

−−−−

skrawanie dzielące, w wyniku tej operacji powstający wiór nie jest odpadem, tylko celem
przeprowadzania zabiegu (skrawanie oklein),

−−−−

krajanie, w tej operacji nie występuje strata materiału, polega ona na bezwiórowym
podzieleniu obrabianego materiału (przekrawanie oklein i obłogów).

Obróbka cięciem jest najważniejszą częścią procesu produkcyjnego, gdyż bez niej nie

może mieć on miejsca. Przykładowo, możemy przeprowadzić proces produkcyjny poprzez
samą obróbkę cięciem np. wykonanie trzonka do narzędzi będzie składało się z kilku operacji,
a wszystkie będą mieścić się w zakresie obróbki mechanicznej.

Wykonując natomiast jakikolwiek inny rodzaj obróbki, przykładowo klejenie lub

wykańczanie, to zazwyczaj musi on być zawsze poprzedzony obróbką cięciem, która będzie
stanowić przygotowanie do wyżej wymienionego procesu.

Ręczna obróbka drewna

Ręczną obróbką drewna nazywamy proces nadawania kształtu i wymiarów materiałom

drzewnym narzędziami, które wprawiane są w ruch za pomocą mięśni ludzkich. Specjalnym
rodzajem ręcznej obróbki drewna jest obróbka narzędziami zmechanizowanymi, w których
narzędzia są napędzane za pośrednictwem silnika, ale samo narzędzie, a co za tym idzie
obróbka drewna wykonywana jest za pomocą mięśni ludzkich. Narzędzia zmechanizowane
nazywają się potocznie elektro-narzędziami lub obrabiarkami przenośnymi.

Rodzaje ręcznej obróbki drewna i tworzyw drzewnych oraz ogólna charakterystyka
stosowanych narzędzi skrawających

Tabela 3. Rodzaje ręcznej obróbki drewna [12]

Rodzaj

obróbki

Grupa

sposobu
obróbki

Sposoby

Odmiany

Czynnik

oddziaływania

na drewno

Zastosowanie

w produkcji

mebli

1

2

3

4

5

6

Obróbka
korowaniem

korowanie

korowanie

– wzdłużne

ośniki

stosowane

ciosanie

–

–

nie stosowane

piłowanie

– wzdłużne
– poprzeczne
– skośne

piły

stosowane

struganie

– zdzieranie
– równanie
– gładzenie
– profilowanie
– wygładzanie
– bruzdkowanie
– zastrugiwanie

strugi

stosowane

wiercenie

– przewiercanie
– nawiercanie
– wywiercanie
– pogłębianie
– rozwiercanie

ś

widry

stosowane

dłutowanie

–

dłuta

stosowane

rzeźbienie

–

dłuta

stosowane

Obróbka
cięciem

skrawanie
oddzielające

toczenie

– zwykłe
– śrubowe

dłuta

stosowane

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

51

obtaczanie

– obtaczanie
czopów
– zaokrąglanie
czopów
– zaostrzanie
końców

dłuta

stosowane

gwintowanie

– zewnętrzne
– wewnętrzne

dłuta

stosowane

szlifowanie

– płaskie
– proste
– krzywoliniowe
– profilowe
– na okrągło
– bryłowate

papier ścierny

stosowane

tarnikowanie

tarniki

stosowane

wiórkowanie

–

gładzica

stosowane

przeciąganie

–

–

stosowane

skrawanie
dzielące

–

–

–

nie stosowane

przekrawanie

– środkowe
– brzeżne

nóż prosty

stosowane
wyjątkowo

krajanie

wykrawanie

– zamknięte
– otwarte

Dłuto lub
specjalny nóż

stosowane
wyjątkowo

Obróbka
łupaniem

łupanie

łupanie

– wzdłużne
– poprzeczne
– skośne

Siekiera lub klin i
młotek

stosowane
wyjątkowo

Obróbka
rozdrabniająca

–

–

–

–

nie stosowana

Obróbka
plastyczna

gięcie

gięcie

– płaskie
– śrubowe
– przestrzenne

Siły mechaniczne

stosowana

Ocena jakości obróbki skrawaniem

Wykonywanie każdej pracy wiąże się z powstawaniem pewnych odchyleń od założonego

kształtu i wymiarów. Powstałe różnice między obrobionym elementem a założeniami
rysunkowymi konstruktora nazywany odchyłkami. Ocena jakości obróbki skrawaniem polega
na wskazaniu odchyłek powstałych w trakcie kształtowania elementów. Wspomniane
odchyłki mogą dotyczyć: kształtu, wymiarów i gładkości powierzchni.

Do czynników, które wpływają na jakość obróbki możemy zaliczyć:

–

stan techniczny narzędzi,

–

rodzaj wykonywanej operacji,

–

rodzaj materiału i jego właściwości fizyczne,

–

umiejętności pracownika posługującego się narzędziem,

W celu osiągnięcia większej dokładności wymiarów i kształtu należy przestrzegać

poniższych zasad:
–

operacje technologiczne przeprowadzać w pomieszczeniach w których występuje stała
wilgotność powietrza,

–

obrabiany materiał powinien mieć wilgotność o 2% większą od przewidywanej
wilgotności podczas użytkowania,

–

jeżeli przerabiamy materiał o wilgotności większej niż wilgotność użytkowa należy
zastosować nadmiar na zeschnięcie,

–

w przypadku obrabiania elementów przeznaczonych do klejenia należy rozpocząć
obróbkę dopiero po doprowadzeniu elementów do odpowiedniej wilgotności,

–

do obróbki należy wykorzystać narzędzia dobrze zaostrzone i o kształcie odpowiadającym
pożądanym parametrom.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

52

Ręczna obróbka drewna

Piłowaniem nazywamy proces dzielenia materiału na mniejsze części zwane dalej

elementami surowymi. Podczas obróbki piłowaniem kształtuje się elementy, które
przeznaczone są do dalszej obróbki. Do piłowania używa się pił, które dzielimy ze względu
na konstrukcje na dwie główne grupy:
–

piły z brzeszczotem napinanym,

–

piły jedno-chwytowe (z brzeszczotem nie napinanym).

Głównym i najważniejszym elementem piły jest metalowy brzeszczot, w którym wycięte

są zęby. Aby dokonać cięcia należy wykonywać piłą ruchy posuwisto-zwrotne wywierając
nacisk na brzeszczot. Poruszająca się piła wycina w drewnie bocznymi krawędziami zębów
tzw. rzaz w który zagłębia się później brzeszczot.

Celem strugania jest wyrównywanie i wygładzanie powierzchni drewna oraz

doprowadzenia poszczególnych elementów do pożądanych wymiarów i kształtów. Operację
strugania przeprowadza się za pomocą strugów i gładzików.

Głównym elementem każdego struga jest nóż stalowy osadzony w drewnianym kadłubie

pod odpowiednim kątem. Podczas strugania ważne jest aby przestrzegać następujących
parametrów:
–

wielkość szczeliny (odległość pomiędzy nożem a kadłubem przez którą wydostają się
wióry). Powinna ona być na tyle szeroka, aby wióry mogły swobodnie wydostawać się
przez szczelinę. Nie może być jednak zbyt duża, ponieważ nie będzie możliwe łamanie
wióra na krawędzi szczeliny co pogorszy jakość strugania.

–

wielkość kątów skrawania,

–

wielkość kąta ostrza,

–

kierunek skrawania. Różne kierunki anatomiczne skrawają się ze zróżnicowanym
oporem. Najłatwiejsze jest struganie wzdłuż włókien, gorzej struga się drewno od czoła
i poprzecznie do przebiegu włókien. Ze względu na kierunek skrawania możemy
podzielić struganie na cztery grupy:

–

struganie wzdłużne,

–

struganie skośne,

–

struganie poprzeczne,

–

struganie czołowe.
Występuje również podział strugania ze względu na jego cel i rodzaj użytego do obróbki

struga. Wyróżniamy struganie:

–

wstępne wyrównujące, ma na celu wyrównanie (bazowanie), dwóch przyległych
(najczęściej prostopadłych) powierzchni elementu stanowiących podstawę dalszej
obróbki,

–

grubościowo-szerokościowe,

wykonywane

z

wykorzystaniem

powierzchni

podstawowych uzyskanych w trakcie strugania wyrównującego, ma na celu
doprowadzenie elementów do określonej grubości i szerokości,

–

profilowe, stanowi dodatkową operację wykonywaną w elementach poddanych uprzednio
struganiu wyrównującemu i grubościowo-szerokościowemu, częstokroć noże nie są
proste tylko mają jakiś profil,

–

obróbcze, doprowadzenie do wspólnej powierzchni kilku połączonych ze sobą
elementów,

–

wygładzające, uzupełnienie powyższych rodzajów strugania w celu nadania lepszej
gładkości powierzchni.

Dłutowanie jest operacją polegającą na wykonywaniu gniazd, otworów i wycięć za

pomocą narzędzi zwanych dłutami. Przy pomocy dłut możemy kształtować gniazda,
wczepów, widlic, wpustów i innych elementów złączy stolarskich oraz wyrównywać

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

53

i wygładzać trudno dostępne powierzchnie. Za pomocą dłut, możemy również przeprowadzać
operacje rzeźbienia. Dłutowanie poprzedzane jest zawsze trasowaniem gniazd, mocowaniem
materiału i doborem dłuta do rodzaju skrawania.

Wiercenie polega na wykonywaniu gniazd i otworów jednostronnie lub dwustronnie

otwartych za pomocą wierteł i świdrów.
Ręczne narzędzia do wiercenia otworów nazywamy świdrami a narzędzia do wiercenia za
pomocą narzędzi zmechanizowanych wiertłami. Świdrów nie stosuje się prawie nigdy jako
narzędzi do bezpośredniego wiercenia tylko osadza się je w narzędziach zwanych korbami
i wiertarkami ręcznymi.

Do wyrównywania i wygładzania powierzchni służą tarniki i pilniki, które mają wygląd

stalowych prętów z naciętymi na powierzchni drobnymi zębami, stanowiącymi ostrza
skrawające. Tarniki do drewna mają brzeszczoty o długości 150–300 mm oraz przekroje:
płaskie, pół-okrągłe zwykłe i szerokie oraz okrągłe. Pilniki różnią się od tarników tym, że
mają zamiast ząbków nacięcia na całej szerokości, najczęściej skośne w stosunku do krawędzi
bocznych. Do obróbki drewna używa się tylko części pilników o długości brzeszczotów
100–450 mm. Do wstępnej obróbki drewna stosuje się tarniki zwykłe a do wykończeniowej
pilniki o drobnych nacięciach. Pilniki z nacięciami podwójnymi służą do wygładzania drewna
bardzo twardego. Tarniki i pilniki powinny być osadzone w drewnianych trzonkach tak, aby
osie tarników i trzonków stanowiły linie prostą.

Nasypowe materiały ścierne są to materiały zwane potocznie papierami ściernymi, które

służą do ostatecznego wygładzania powierzchni po obróbce skrawaniem. Papiery ścierne
składają się z podłoża papierowego, z papieru wzmocnionego lub płótna, nasypu i spoiwa
łączącego wyżej wymienione. Spoiwem łączącym podłoże ze ścierniwem może być klej
skórny, klej z tworzywa sztucznego itp. Nasypem są: ziarna elektrokorundu, węglika krzemu,
szkła itp. W stolarstwie używa się przeważnie papieru ściernego w taśmach lub arkuszach
z nasypem krzemiennym i szklanym. Operacji szlifowania ręcznego dokonujemy posługując
się podkładkami zwanymi klockami szlifierskimi.

Zmechanizowana obróbka drewna

Narzędziami zmechanizowanymi nazywamy takie urządzenia, w których zespół roboczy

poruszany jest za pomocą silnika a ruch posuwowy całego narzędzia zapewniany jest przez
siłę mięśni ludzkich. Cechami charakterystycznymi narzędzi zmechanizowanych są ich
stosunkowo małe wymiary i nieduża waga umożliwiające pracę w trudnych warunkach, oraz
sposób dostarczenia do nich energii za pośrednictwem elastycznego przewodu elektrycznego
o stosunkowo dużej długości. Wszystkie te cechy wpływają na dużą uniwersalność tych
narzędzi, których powstanie było kierowane zmechanizowaniem i ułatwieniem obróbki
ręcznej drewna i tworzyw drzewnych. Narzędzia przenośne lub elektronarzędzia są zasilane
inaczej niż maszyny stolarskie, doprowadzany jest do nich prąd 230V, a nie 380 jak
w przypadku większych obrabiarek do drewna.

Do podziału obrabiarek przenośnych stosujemy podobne kryteria jak w przypadku

obrabiarek stałych. Wśród pilarek wyróżniamy: tarczowe, taśmowe i wyrzynarki. Strugarki
występują wyłącznie jako wyrówniarki do strugania obrotowego i płaskiego. Frezarki już nie
są dzielone na górno i dolno-wrzecionowe, gdyż brak jest stołu jako punktu odniesienia
aczkolwiek zazwyczaj wrzeciono pracuje z góry do dołu i można by je nazwać górno-
wrzecionowymi.

Wzorcarki nie występują jako narzędzia zmechanizowane. Wiertarki są najbardziej

rozpowszechnionymi narzędziami przenośnymi, znane są również dłutarki łańcuszkowe
i oscylacyjne. Dużą grupę wśród elektronarzędzi stanowią szlifierki, z których wyróżniamy:
taśmowe, walcowo-taśmowe, tarczowe, wałkowe, szczotkowe i suwakowe. Wiele

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

54

z obrabiarek jest urządzeniami uniwersalnymi i przykładowo zmiana w jednej maszynie
tarczy szlifierskiej z papierem na tarczę z nożami zamienia ją ze szlifierki w strugarkę
tarczową. Możemy również stosować wymiennie wiertła, frezy trzpieniowe i wałki
szlifierskie we frezarkach. Dział maszyn zmechanizowanych ciągle się rozwija i powiększa
swój asortyment powstają coraz nowocześniejsze urządzenia.

Przykłady typowych narzędzi zmechanizowanych

Pilarka tarczowa

Pilarka tarczowa przenośna pracuje za pomocą pił tarczowych możemy jej użyć do

następujących prac:

−−−−

piłowanie wzdłużne, poprzeczne i skośne tarcicy,

−−−−

piłowanie materiałów płytowych,

−−−−

piłowanie pod kątem.

Niektóre z urządzeń wyposażone są w uchylny zespół roboczy.

Prace, które możemy wykonać na pilarce ręcznej ogranicza przystosowanie narzędzia do

stosowania pił o stosunkowo małych rozmiarach. Urządzenia dobrych marek posiadają
możliwość regulowania głębokości rzazu, która może wynosić od 0 do ok. 80 mm.
Mocowania narzędzia możemy dokonywać w dwojaki sposób w zależności od modelu
urządzenia. Nowoczesne pilarki posiadają blokadę wrzeciona roboczego, po której włączeniu
odkręcamy kluczem śrubę mocującą piłę. W starszych maszynach konieczne jest
zablokowanie obrotowego ruchu wrzeciona poprzez włożenie pomiędzy zęby piły,
a prowadnicę kawałka drewna. Po zablokowaniu wrzeciona postępujemy jak powyżej.

Podczas pracy pilarką mamy do czynienia najczęściej z elementami u dużych wymiarach

gabarytowych, które są najczęściej trudne do unieruchomienia. W takich wypadkach należy
pracować parami tak aby jedna z osób podtrzymywała obrabiany element. W przypadku pracy
indywidualnej można przytwierdzić materiał obrabiany do podstawek, lub stołu roboczego za
pomocą ścisków. Obrabiany element powinien być zamocowany tak, aby w miejscu
w którym przejdzie rzaz znajdował się w powietrzu.

Strug przenośny pracuje za pomocą głowicy nożowej, która może być wyposażona w nóż
prosty lub falisty (do imitacji ręcznej obróbki drewna). Za jej pomocą możemy wykonywać
operacje takie jak:

−−−−

struganie płaszczyzn i krawędzi (szerokość strugania ok. 80 mm grubość jednorazowo
zdejmowanej warstwy od 0 do ok. 3–4 mm),

−−−−

załamywanie krawędzi (dzięki trójkątnemu rowkowi w stole przednim),

−−−−

wręgowanie (z pomocą nastawnej prowadnicy).

Zmiany narzędzia dokonujemy za pomocą klucza (najczęściej sześciokątnego, imbusa),

po uprzednim unieruchomieniu wrzeciona specjalnie przeznaczoną do tego blokadą.

Podczas pracy obrabia element powinien być unieruchomiony w strugnicy tak aby imaki

nie wystawały powyżej obrabianej powierzchni (należy opuścić je poniżej obrabianej
powierzchni przewidując grubość skrawania). Możliwa jest również obróbka gotowych
wyrobów, które nie potrzebują dodatkowego mocowania.

Frezarka przenośna pracuje za pomocą frezów trzpieniowych i frezarskich głowic
trzpieniowych. Za jej pomocą wykonujemy głównie operacje takie jak:

−−−−

profilowanie wąskich płaszczyzn,

−−−−

zaokrąglanie i załamywanie krawędzi,

−−−−

wykonywanie łuków, zagłębień i rowków za pomocą frezów trzpieniowych.

Frezy i głowice mocowane są w gnieździe za pomocą śruby dociskowej, aby zmienić

narzędzie należy unieruchomić wrzeciono blokadą i odkręcić śrubę dociskową. Frezarkami
przenośnymi możemy pracować na wyrobach gotowych, które nie potrzebują dodatkowego
unieruchamiania lub na mniejszych elementach, które uprzednio mocujemy w strugnicy.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

55

Szlifierka tarczowa kątowa pracuje za pomocą okrągłych głowic szlifierskich do których za
pomocą rzepów przymocowane są krążki ścierne lub polerskie. Szlifierka może również
zmienić się w strugarkę tarczową, po zmianie tarczy szlifierskiej na tarczę nożową. Za jej
pomocą wykonujemy głównie operacje takie jak:

−−−−

szlifowanie zgrubne i średnie płaszczyzn i krawędzi,

−−−−

załamywanie krawędzi,

−−−−

polerowanie powierzchni,

−−−−

struganie zgrubne powierzchni.

Podczas szlifowania zmian narzędzi ściernych dokonujemy bez dodatkowych operacji,

poprzez zerwanie zamocowanego na rzep krążka. Natomiast, gdy chcemy zmienić głowicę
konieczne jest unieruchomienie wrzeciona za pomocą blokady i odkręcenie nakrętki
blokującej tarczę za pomocą specjalnego klucza.

Szlifierka ma zastosowanie zarówno podczas obróbki wyrobów gotowych, których nie

trzeba dodatkowo unieruchamiać oraz podczas obróbki mniejszych elementów, gdzie
konieczne jest ich zamocowanie w strugnicy.

Szlifierka mimośrodowa pracuje za pomocą mocowanych do zespołu roboczego krążków
papieru, bądź płótna ściernego. Za jej pomocą możemy stosować szlifowanie zarówno
zgrubne jak i wykańczające szerokich powierzchni elementów. Zmiany krążków następują
bardzo sprawnie, gdyż są one zamocowane do zespołu roboczego na rzep. Podobnie jak
w szlifierce kątowej tak i tu możliwa jest praca na wyrobach gotowych, których nie trzeba
dodatkowo unieruchamiać. Praca na elementach o mniejszych wymiarach powinna być
poprzedzona zamocowaniem ich w strugnicy.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.

Co to jest obróbka drewna?

2.

Jak klasyfikuje się rodzaje obróbki drewna?

3.

Jakie czynniki wpływają na dokładność obróbki?

4.

Co to jest odchyłka?

5.

Jakie rodzaje prac wchodzą w skład obróbki ręcznej?

6.

Jakie rodzaje prac wchodzą w skład obróbki mechanicznej?

7.

Jakie narzędzia używane są do obróbki ręcznej?

8.

Czym różnią się pilniki od tarników?

9.

Jakie narzędzia używane są do obróbki mechanicznej?

10.

Na czym polega obróbka wykończeniowa drewna?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dobierz narzędzie do zaproponowanego przez nauczyciela rodzaju obróbki.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z literaturą dotyczącą ręcznej obróbki drewna,

2)

przygotować pokazowe narzędzia,

3)

wylosować kartkę ze sposobem obróbki,

4)

dobrać narzędzie do wylosowanego sposobu obróbki.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

56

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

notatnik,

–

ołówek/długopis,

–

kartki z wypisanymi sposobami obróbki,

–

narzędzia do obróbki drewna,

–

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Dobierz piłę do rodzaju piłowania i wykonaj piłowanie drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z literaturą dotyczącą piłowania,

2)

przygotować wykonane wcześniej elementy drewniane,

3)

przygotować zestaw pił stolarskich,

4)

dobrać piły do rodzajów obróbki,

5)

uzasadnić ustnie wybór,

6)

wykonać prawidłowe cięcie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

obrobione elementy drewniane,

–

zestaw pił stolarskich,

–

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 3

Wskaż dłuto, jakim była wykonana obróbka i wykonaj podobną operację.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z literaturą dotyczącą dłutowania,

2)

przygotować wykonane wcześniej elementy drewniane oraz elementy do dłutowania,

3)

przygotować zestaw dłut stolarskich,

4)

dokonać obserwacji obrobionych próbek drewna,

5)

określić nazwę i wskazać dłuto, którym była przeprowadzona operacja,

6)

uzasadnić ustnie wybór,

7)

wykonać operację dłutowania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

obrobione elementy drewniane (po operacji dłutowania i rzeźbienia),

–

obrobione elementy drewniane przygotowane do dłutowania,

–

zestaw dłut stolarskich,

–

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

57

Ćwiczenie 4

Rozpoznaj na prezentowanych planszach obrabiarki do drewna i oznacz je, przypinając

lub przyklejając kartki pod rysunkiem z odpowiednią nazwą urządzenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)

zapoznać się z literaturą na temat obrabiarek do drewna,

2)

zapoznać się z rysunkami i fotografiami urządzeń prezentowanych na planszach,

3)

wypisać na kartkach nazwy urządzeń do obróbki drewna,

4)

przyporządkować nazwy rodzajom urządzeń i przykleić kartki z odpowiednim podpisem,

5)

zaprezentować efekty swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

plansze z rysunkami i fotografiami urządzeń do obróbki drewna,

−

kartki samoprzylepne,

−

przybory do pisania,

−

literatura z rozdziału 6 Poradnika dla ucznia.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1)

podać definicję obróbki drewna?

2)

sklasyfikować rodzaje obróbki drewna?

3)

scharakteryzować czynniki wpływające na dokładność obróbki?

4)

zdefiniować odchyłkę?

5)

określić rodzaje prac wchodzących w skład obróbki ręcznej?

6)

określić rodzaje prac wchodzących w skład obróbki mechanicznej?

7)

określić narzędzia używane do obróbki ręcznej?

8)

rozróżnić pilniki od tarników?

9)

określić narzędzia używane do obróbki mechanicznej?

10)

scharakteryzować obróbkę wykończeniową drewna?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

58

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.

Przeczytaj uważnie instrukcję.

2.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

3.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

4.

Test zawiera 20 zadań o różnym stopniu trudności. Są to zadania wielokrotnego wyboru.
Do każdego pytania podane są cztery możliwości odpowiedzi, tylko jedna jest
prawidłowa.

5.

Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, zakreślając w odpowiedniej
rubryce znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź otoczyć kółkiem,
a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6.

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

7.

Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie na
później i wróć do niego, gdy zostanie czas wolny.

8.

Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1.

Który z elementów nie należy do makroskopowej budowy drewna?
a)

promienie rdzeniowe.

b)

przewody żywiczne.

c)

rdzeń.

d)

cewki.

2.

W drzewach iglastych rdzeń osiąga wymiar przekroju
a)

1–5 mm.

b)

6–10 mm.

c)

11–15 mm.

d)

16–20 mm.

3.

Przekrój anatomiczny drewna poprowadzony przez oś pnia to przekrój
a)

poprzeczny.

b)

podłużny promieniowy.

c)

poprzeczny cięciwowy.

d)

podłużny styczny.

4.

Drewno o szerokości słoju powyżej 3 mm określa się mianem drewna
a)

wąskosłoistego.

b)

ś

redniosłoistego.

c)

szerokosłoistego.

d)

grubego.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

59

5.

Drzewa twardzielowe o zabarwionej twardzieli to
a)

sosna i dąb.

b)

jodła i świerk.

c)

brzoza i buk.

d)

olcha i osika.

6.

W drewnie największy udział stanowi woda
a)

chemiczna.

b)

higroskopijna.

c)

kapilarna.

d)

konstytucyjna.

7.

Której z poniższych właściwości nie zalicza się do fizycznych właściwości drewna?
a)

pęcznienia.

b)

wyboczenia.

c)

barwy drewna.

d)

przepuszczania promieni świetlnych.

8.

Określ, której z poniższych właściwości nie zalicza się do mechanicznych właściwości
drewna?
a)

łupliwości.

b)

połysku drewna.

c)

udarności.

d)

twardości.

9.

Drewno o twardości 36–49 MPa to drewno
a)

bardzo miękkie.

b)

miękkie.

c)

twarde.

d)

bardzo twarde.

10.

Wskaż, który z gatunków drewna nie jest wykorzystywany do produkcji sklejki?
a)

lipa.

b)

sosna.

c)

olcha.

d)

buk.

11.

Wilgotność drewna przy klejeniu i lakierowaniu powinna wynosić
a)

2–7%.

b)

8–12%.

c)

13–16%.

d)

17–20%.

12.

Do wad budowy drewna należą m.in.
a)

napływy korzeniowe.

b)

brunatnica.

c)

chodniki owadzie.

d)

sęki.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

60

13.

Martwica zarośnięta to
a)

brewki.

b)

róża.

c)

zabitka.

d)

wewnętrzny biel.

14.

Które z niżej wymienionych gatunków drzew nie należy do rozpierzchło-naczyniowych?
a)

dąb.

b)

buk.

c)

olcha.

d)

brzoza.

15.

Do robót ciesielskich nie zalicza się
a)

wykonywania pergoli i kwietników z drewna.

b)

wykonywania budynków z drewna.

c)

wykonywania szalunków drewnianych.

d)

wykonywania zbrojenia stropów.

16.

Elementy drewniane narażone na rozciąganie lub zginanie można przedłużyć wykonując
a)

zasuwki.

b)

zakładki i zamki.

c)

zszywki.

d)

taśmy metalowe.

17.

Do złączy na czopy nie należą złącza
a)

odsadzone.

b)

w jaskółczy ogon z klinem.

c)

nakładkowe.

d)

z ostatkami.

18.

Do obróbki mechanicznej drewna nie należy

a)

cięcie.

b)

łupanie.

c)

parzenie.

d)

łączenie.

19.

Do obróbki plastycznej drewna należy

a)

cięcie.

b)

gięcie.

c)

korowanie.

d)

skrawanie.

20.

Do wygładzania powierzchni elementów drewnianych służą

a)

pilniki.

b)

tarniki.

c)

papiery ścierne.

d)

strugi.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

61

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ............................................................................................................................

Określanie cech i właściwości surowca drzewnego

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Numer

pytania

Odpowiedź

Punktacja

1.

a

b

c

d

2.

a

b

c

d

3.

a

b

c

d

4.

a

b

c

d

5.

a

b

c

d

6.

a

b

c

d

7.

a

b

c

d

8.

a

b

c

d

9.

a

b

c

d

10.

a

b

c

d

11.

a

b

c

d

12.

a

b

c

d

13.

a

b

c

d

14.

a

b

c

d

15.

a

b

c

d

16.

a

b

c

d

17.

a

b

c

d

18.

a

b

c

d

19.

a

b

c

d

20.

a

b

c

d

Razem

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

62

6. LITERATURA

1.

Bieniek S. Duchnowski K.: Obrabiarki i urządzenia w stolarstwie. WSiP, Warszawa 1992

2.

Chruściel Z. Michalik A.: Materiałoznawstwo dla stolarzy. Zarząd Główny Związku
Zakładów Doskonalenia Zawodowego, Warszawa 1986

3.

Kotwica J. : Konstrukcje drewniane w budownictwie tradycyjnym. ARKADY sp. z o.o.,
Warszawa 2005

4.

Krzysik F.,: Nauka o drewnie. PWN, Warszawa 1974

5.

Lenkiewicz W., Zdziarska-Wis I. : Technologia. Ciesielstwo. WSiP, Warszawa 1998

6.

Polska norma PN-60/D-01003: Maszynowa i ręczna obróbka drewna. Podział, nazwy
i określenia. PKNMiJ, Warszawa 1993

7.

Polska norma PN-79/D-01011: Drewno okrągłe – wady. PKNMiJ, Warszawa 1993

8.

Polska norma PN-93/D-02002: Surowiec drzewny. Podział, terminologia i symbole.
PKNMiJ, Warszawa 1993

9.

Polska norma PN-93/D-95000: Surowiec drzewny. Pomiar, obliczanie miąższości
i cechowanie. PKNMiJ, Warszawa 1993

10.

Prażmo J.: Stolarstwo. Podręcznik do nauki zawodu. Cz. 1. WSiP, Warszawa 1999

11.

Prażmo J.: Stolarstwo. Technologia i materiałoznawstwo. WSiP, Warszawa 1999

12.

Prządka W. Szczuka J.: Technologia meblarstwa. Cz. 2. WSiP, Warszawa 1996

13.

Szczuka J., śurowski J.: Materiałoznawstwo przemysłu drzewnego. Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1995