Деревообработка — это навык изготовления предметов из дерева , который включает в себя столярное дело , изготовление мебели , резьбу по дереву , столярные изделия , столярные изделия и токарную обработку дерева .
Наряду с камнем , глиной и частями животных, дерево было одним из первых материалов, обработанных древними людьми . Анализ микроизноса мустьерских каменных орудий, использовавшихся неандертальцами, показывает , что многие из них использовались для обработки дерева. Развитие цивилизации было тесно связано с развитием все более высоких навыков обработки этих материалов.
Среди ранних находок деревянных инструментов — обработанные палки из водопада Каламбо , Клактона-он-Си и Лерингена. Копья из Шёнингена ( Германия ) являются одними из первых образцов деревянных охотничьих орудий. Для резьбы использовались кремневые орудия. Со времен неолита известны резные деревянные сосуды, например, из колодцев культуры линейной керамики в Кюкхофене и Эйтре .
Примеры резьбы по дереву бронзового века включают стволы деревьев, из которых сделаны гробы из северной Германии и Дании , а также деревянные складные стулья . На территории Фельбах-Шмидена в Германии представлены прекрасные образцы деревянных статуй животных железного века . Деревянные идолы периода Ла Тена известны из святилища у истока Сены во Франции .
Существуют значительные свидетельства развитой обработки дерева в Древнем Египте . [1] Работа по дереву изображена на многих дошедших до нас древнеегипетских рисунках, и сохранилось значительное количество древнеегипетской мебели (такой как табуретки, стулья , столы , кровати , сундуки ). Гробницы представляют собой большую коллекцию этих артефактов, и внутренние гробы, найденные в гробницах, также были сделаны из дерева. Металлом , который египтяне использовали для изготовления инструментов для обработки дерева, изначально была медь , и в конечном итоге, после 2000 г. до н.э., бронза как средство обработки железа стала известна намного позже. [2]
Обычно используемые инструменты для деревообработки включали топоры , тесла , долота , пилы и луковые сверла . Врезные и шиповые соединения засвидетельствованы с самого раннего додинастического периода . Эти соединения укреплялись с помощью колышков, дюбелей и кожаных или шнуровых ремней. Животный клей стал использоваться только в период Нового царства . [3] Древние египтяне изобрели искусство облицовки и использовали лаки для отделки , хотя состав этих лаков неизвестен. Хотя использовались различные местные акации , а также древесина местных платанов и тамариска , вырубка лесов в долине Нила привела к необходимости импорта древесины, особенно кедра , а также алеппской сосны , самшита и дуба , начиная со Второго века . Династия . [4]
Деревообработка была необходима римлянам. Он давал материалы для построек, транспорта, инструменты и предметы домашнего обихода. Древесина также давала трубы, красители, гидроизоляционные материалы и энергию для обогрева. [5] : 1 Хотя большинство примеров римской обработки дерева были утеряны, [5] : 2 литературные записи сохранили большую часть современных знаний. Витрувий посвящает целую главу своего «О архитектуре» дереву, сохраняя при этом многие детали. [6] Плиний , хотя и не был ботаником, посвятил шесть книг своей «Естественной истории» деревьям и древесным растениям, предоставив богатую информацию о деревьях и их использовании. [7]
Прародителями китайской обработки дерева считаются Лу Бань (魯班) и его жена Леди Юн из периода весны и осени (771–476 гг. до н.э.). Говорят, что Лу Бань подарил Китаю рубанок , меловую линию и другие инструменты. Его учение предположительно осталось в книге Лу Бань Цзин (魯班經, «Рукопись Лу Баня»). Несмотря на это, считается, что текст был написан примерно через 1500 лет после его смерти. Эта книга в основном наполнена описаниями размеров, используемых при построении различных предметов, таких как цветочные горшки , столы, алтари и т. д., а также содержит обширные инструкции по фэн-шуй . В нем почти ничего не упоминается о сложных столярных изделиях без клея и гвоздей, которыми так славилась китайская мебель .
С развитием современных технологий и требованиями промышленности работа по дереву как область изменилась. Например, разработка станков с числовым программным управлением ( ЧПУ ) позволила массово производить и воспроизводить продукцию быстрее, с меньшими отходами и часто с более сложной конструкцией, чем когда-либо прежде. Фрезерные станки по дереву с ЧПУ могут вырезать сложные и очень детализированные формы на плоской заготовке для создания вывесок или произведений искусства. Аккумуляторные электроинструменты ускоряют выполнение многих проектов и требуют гораздо меньше усилий, чем раньше, например, при растачивании нескольких отверстий. Однако квалифицированная обработка дерева остается ремеслом, которым занимаются многие. Сохраняется спрос на изделия ручной работы, такие как мебель и предметы искусства, однако с учетом темпов и стоимости производства затраты для потребителей намного выше. Современная резьба по дереву обычно относится к произведениям искусства из дерева, созданным резчиками по дереву в форме современного искусства. Этот тип резьбы по дереву часто сочетает в себе традиционные методы с более современными художественными стилями и концепциями. Современная резьба по дереву может быть выполнена в различных формах и стилях, от реалистической до абстрактной резьбы, и часто используются необычные древесные материалы, такие как дождевое дерево или дерево с уникальной текстурой. чтобы подчеркнуть уникальность работы. В последние годы искусство современной резьбы по дереву становится все более популярным среди мастеров по дереву и любителей изобразительного искусства не только в Азии, но и во всем мире. Современное искусство резьбы по дереву часто выставляется в художественных галереях и музеях, а также его можно увидеть на нескольких всемирных выставках современного искусства.
Деревообработка, особенно изготовление мебели, имеет множество различных дизайнов и стилей. На протяжении всей своей истории конструкции и стили обработки дерева менялись. Некоторые из наиболее распространенных стилей перечислены ниже. Традиционные стили мебели обычно включают стили, которые существовали в течение длительного периода времени и на протяжении веков демонстрировали признак богатства и роскоши. За последние несколько сотен лет широко используются более современные стили мебели. [8]
См. также Древесина: Свойства и Тонвуд: Свойства .
Исторически столяры полагались на древесину, произрастающую в их регионе, пока инновации в области транспорта и торговли не сделали более экзотическую древесину доступной для мастеров. Древесину обычно делят на три основных типа: лиственные породы , характеризующиеся плотной текстурой и полученные из широколиственных деревьев , хвойные породы хвойных деревьев и искусственные материалы, такие как фанера и МДФ .
Лиственные породы, ботанически известные как покрытосеменные, являются листопадными и сбрасывают листья ежегодно при изменении температуры. [9] Хвойные породы происходят от деревьев, ботанически известных как голосеменные , которые являются хвойными, конусообразными и остаются зелеными круглый год. [9] Несмотря на общую закономерность, хвойные породы не обязательно всегда «мягче», чем лиственные, и наоборот. [10]
Хвойная древесина чаще всего встречается в регионах мира с более низкими температурами и, как правило, менее долговечна, легче по весу и более уязвима для вредителей и грибковых поражений по сравнению с твердой древесиной. Обычно они имеют более бледный цвет и более открытую текстуру, чем лиственные породы, что способствует склонности срубленной древесины хвойных пород к усадке и разбуханию по мере высыхания. [10] Хвойные породы обычно имеют меньшую плотность, около 432–592 кг/м 3 , что может поставить под угрозу их прочность. [10] Однако плотность варьируется как в хвойных, так и в лиственных породах, в зависимости от географического происхождения древесины и скорости роста. Однако более низкая плотность древесины хвойных пород также позволяет ей иметь большую прочность при меньшем весе. В Соединенных Штатах хвойная древесина обычно дешевле и более доступна. [10] Большинство хвойных пород подходят для общего строительства, особенно для каркасных, отделочных и отделочных работ, а также для каркасных работ. [11] [10]
Лиственные породы делятся на две категории: лиственные породы умеренного пояса и тропические, в зависимости от их происхождения. Лиственные породы умеренного пояса встречаются в регионах между тропиками и полюсами и представляют особый интерес для деревообработчиков из-за их экономичной эстетической привлекательности и устойчивых источников. [10] Тропические лиственные породы встречаются в экваториальном поясе, включая Африку, Азию и Южную Америку. Древесина лиственных пород отличается более высокой плотностью, около 1041 кг/м 3 , в результате более медленных темпов роста и более стабильна при сушке. [10] Из-за своей высокой плотности лиственные породы обычно тяжелее хвойных, но также могут быть более хрупкими. [10] Хотя существует большое количество пород лиственных пород, только 200 из них достаточно распространены и достаточно податливы, чтобы их можно было использовать для обработки дерева. [12] Древесина лиственных пород обладает широким спектром свойств, что позволяет легко найти древесину лиственных пород, подходящую практически для любых целей, но они особенно подходят для использования на открытом воздухе из-за их прочности и устойчивости к гниению и разложению. [10] Цвет лиственных пород варьируется от светлого до очень темного, что делает его особенно универсальным для эстетических целей. Однако, поскольку твердая древесина имеет более плотную структуру, с ней обычно труднее работать, чем с хвойной древесиной. Их также труднее приобрести в США и, как следствие, они дороже. [10]
Обычно мебель, такая как столы и стулья, изготавливается из твердой древесины лиственных пород из-за ее прочности и устойчивости к короблению. [11] Кроме того, они также имеют большее разнообразие текстур и цветов и лучше обрабатываются, что позволяет столяру проявлять большую творческую свободу. Древесину твердых пород можно резать более чисто и оставлять меньше остатков на пильных полотнах и других деревообрабатывающих инструментах. [11] Производители шкафов и арматуры используют фанеру и другие изделия из искусственных панелей. Некоторая мебель, такая как стул Windsor , требует обработки сырой древесины , придавая ей форму, пока она сохраняет естественную влажность перед сушкой.
Кедры — это прочные, ароматные породы хвойных пород, способные выдерживать воздействие внешних факторов, наиболее распространенным из которых является западный красный кедр. Западный красный кедр может выдерживать влажную среду, не подвергаясь гниению, и в результате его часто используют для наружных проектов, таких как патио, уличная мебель и экстерьеры зданий. Эту древесину можно легко найти в большинстве домашних центров в США и Канаде по умеренной цене. [13]
В США пихта , также известная как пихта Дугласа , недорогая и распространена в местных домашних центрах. Имеет характерное прямое, выраженное зерно с красно-коричневым оттенком. Однако рисунок ее волокон относительно простой и плохо окрашивается, поэтому ель обычно используется при окраске готового изделия. Хотя эта хвойная древесина обычно используется в строительстве, она также подходит для изготовления мебели. [13]
Белая сосна , пондероза и южная желтая сосна — распространенные породы, используемые в производстве мебели. Белая сосна и пондероза обычно используются для внутренних работ, а южная желтая сосна рекомендуется для наружных работ из-за ее долговечности. [14]
С этой твердой древесиной относительно легко работать, и она хорошо впитывает морилку, но ее цвет от белого до светло-коричневого с прямыми волокнами сам по себе визуально привлекателен. Однако ясень найти гораздо труднее, чем другие распространенные породы дерева, и его нельзя найти в местном доме. На больших складах пиломатериалов он должен быть в наличии. [13]
Лиственные породы европейского вида Fagus sylvatica широко используются для изготовления каркасов и корпусов мебели, изготовления фанеры, музыкальных инструментов (корпусов барабанов и блоков фортепиано) и токарных изделий, таких как ручки. [15]
Будь то желтая или белая береза, эти лиственные породы устойчивы и с ними легко работать. Несмотря на это, береза при окрашивании склонна к образованию пятен, поэтому красить изделия из березы, пожалуй, лучше всего. Березу легко найти во многих домашних центрах, и она представляет собой относительно недорогую древесину лиственных пород. [13]
Популярная и простая в работе вишня пользуется большим спросом благодаря своему красновато-коричневому цвету, а также простоте окрашивания и отделки. Черри, скорее всего, не будет в местном домашнем центре, а должна быть на лесном складе по довольно дорогой цене. [13] Эта твердая древесина является очень распространенным материалом для мебели и устойчива к нормальному износу, но лучше всего подходит для предметов интерьера. [16]
Твердая древесина красного дерева имеет фирменный оттенок от красновато-коричневого до темно-красного и известна как «одна из величайших мебельных пород». Однако красное дерево обычно не выращивается в устойчивых лесах, поэтому на местных складах пиломатериалов оно стоит дорого. [13]
Известно, что дуб, имеющий две разновидности, красный и белый, отличается легкостью в работе и относительной прочностью. Однако производители мебели часто отдают предпочтение белому дубу, а не красному дубу из-за его привлекательной формы и влагостойкости. [13] В зависимости от необходимого вида дуб, вероятно, можно найти в местном домашнем центре или на лесном складе, но он стоит немного дороже, чем другие твердые породы древесины. [17] [13] [16]
Благодаря прочности, прочности и долговечности клен является распространенным материалом для изготовления мебели для спальни и даже фарфоровых шкафов. Клен влагостойкий и часто имеет заметные завитки на текстуре древесины, что является эстетически приятным отличием от других лиственных пород. Хотя чаще всего клен имеет более светлый цвет, он также хорошо переносит пятна и красится. [16]
При принятии решения о том, какой тип древесины использовать для проекта, следует учитывать множество факторов. Одним из наиболее важных является обрабатываемость древесины: то, как она реагирует на обработку вручную или инструментами, качество текстуры, а также то, как она реагирует на клеи и отделочные материалы. [10] Когда обрабатываемость древесины высока, она оказывает меньшее сопротивление при резке и оказывает меньшее притупляющее действие на инструменты. [10] Древесине, поддающейся обработке, легче придать желаемую форму. Если текстура древесины прямая и ровная, создать прочные и долговечные клеевые соединения будет гораздо проще. Кроме того, это поможет защитить древесину от раскалывания при забивании гвоздями или шурупами. [10] Крупные зерна требуют длительного процесса опиливания и затирания волокон для получения гладкого результата. [10]
Еще одним важным фактором является долговечность древесины, особенно в отношении влаги. Если готовый проект будет подвергаться воздействию влаги (например, проекты на открытом воздухе) или высокой влажности или конденсации (например, на кухне или в ванной комнате), тогда древесина должна быть особенно прочной, чтобы предотвратить гниение. Из-за своих маслянистых качеств многие тропические лиственные породы, такие как тик и красное дерево, популярны для таких применений. [10]
Хотя для резьбы можно использовать многие виды древесины, есть некоторые явные фавориты, в том числе осина, липа, орех, черный орех и дуб. [18] Поскольку липа почти не имеет волокон и особенно мягка, она особенно популярна среди начинающих резчиков. Он используется во многих недорогих инструментах, таких как гитары и электрические бас-гитары. [18] Осина так же мягка, хотя и немного тверже, доступна и недорога. [18] Орех имеет более глубокий оттенок, чем липа и осина, и имеет красивую текстуру, которую легко вырезать, и поэтому она удобна для новичков. Он также подходит для мебели. [18] Хотя черный орех дороже липы, осины и ореха, он является популярным выбором из-за его насыщенного цвета и текстуры. [18] Наконец, дуб — прочная, крепкая и универсальная древесина для резьбы с определенной текстурой. Это также популярная древесина для изготовления мебели. [18]
Каждая область работы с деревом требует разных вариантов инструментов. Для обработки древесины используются как электроинструменты, так и ручные инструменты. Многие современные мастера по дереву предпочитают использовать в своей работе электроинструменты для большего удобства и экономии времени. Однако многие по-прежнему предпочитают использовать только ручные инструменты по нескольким причинам, таким как опыт и дополнительный характер работы, в то время как некоторые предпочитают использовать только ручные инструменты просто для собственного удовольствия.
Ручные инструменты относятся к инструментам, получающим силу только от рук, которые их держат. Ручные деревообрабатывающие инструменты с лезвиями необходимо заточить , что делается с помощью заточного приспособления и точильного камня . Более новый метод предполагает использование наждачной бумаги . [19] Наиболее распространенными современными ручными инструментами являются:
Электроинструменты — это инструменты, которые питаются от внешней энергии, такой как аккумулятор, двигатель или кабель питания, подключенный к сетевой розетке. Наиболее распространенными электроинструментами являются: [20]
