Можно ли сделать древесину более твердой, более устойчивой к окружающей среде и механической обработке? Да, конечно, даже нужно, и вакуум поможет в этом!
Как может помочь вакуум для стабилизации древесины?
Здравствуй, уважаемый читатель! Сегодня разберемся, как стабилизировать древесину смолой в домашней мастерской. «Но подождите», — слышу я, — «что такое стабилизация смолой при помощи вакуума, и зачем она мне в моей мастерской?» Хороший вопрос!
Для начала немного предыстории. Дерево, как вы, возможно, знаете, — это природный материал, и оно подвижно, о чём вы, возможно, не знаете. Изменение влажности и температуры может привести к расширению или сжатию древесины, изменению её размеров и даже к её деформации. Причиной этого является впитывание воды в древесину, вызывающее расширение, или её потеря, вызывающая сжатие. Это может стать проблемой, если вы хотите использовать древесину для чего-то, требующего жёстких допусков, например, для изготовления ручки или для накладок на рукояти ножа. Вы можете идеально подогнать рукояти во влажный день, но как только воздух немного потеряет влажность, накладки на рукояти перестанут так плотно прилегать к ножу. Другими словами, катастрофа!
Это подводит нас к процессу стабилизации смолой. Этот процесс включает в себя сушку для удаления всей влаги из древесины, помещение абсолютно сухой древесины в вакуумную камеру для удаления всего воздуха, а затем введение в древесину акриловой смолы, которая заполняет все щели и углубления в клетках древесины, способные впитать влагу. В результате получается древесина, которая больше не меняет форму при изменении влажности, то есть её размеры стабильны (отсюда и название!).
Стабилизация также даёт множество других преимуществ. Помимо вышеупомянутых проблем с подвижностью, т.е. изменению первоночальных размеров и формы, стабилизация также используется для укрепления древесных пород, таких как шершавая, сколотая или мягкая древесина; акриловая смола значительно увеличивает прочность самой древесины. Конечно, она не превратит тополь в дуб, но сделает мягкую древесину, например, каштан, достаточно твёрдой для использования в тяжёлых условиях, например, в качестве рукояти ножа. Стабилизированная древесина, как правило, легче поддаётся обработке, более устойчива к гниению и не требует финишной обработки. Кроме того, её очень приятно полировать. Самое приятное, что, несмотря на проникновение акриловой смолы в древесину, она всё равно ощущается в руке как дерево, а не как пластик!
Звучит здорово? Отлично, давайте посмотрим, как сделать такие же!
Этап 1: Шаг 1 — Соберите необходимые материалы.
Итак, для начала вам нужно собрать материалы и инструменты, иначе вы ничего не добьётесь. Для начала, теория:
1. Древесина. Да, это очевидно, я знаю, но если бы я этого не упомянул, кто-нибудь бы забыл. Стабилизация хорошо подходит для многих пород дерева, но есть несколько моментов, на которые следует обратить внимание: она не подходит для древесины с высоким содержанием натурального масла (большинство экзотических пород, таких как палисандр и кокоболо, или маслянистых, таких как тик), а очень плотная древесина, похоже, не позволяет смоле достаточно хорошо проникать. Я бы не рекомендовал пробовать что-либо твёрже или плотнее твёрдого клёна. Я буду использовать каштан, клён с корой, липу с корой, бук и орех.
2. Стабилизирующая смола. Здесь есть несколько вариантов на выбор. Я бы не советовал использовать импровизированные решения, которые рекомендуют в интернете, например, часто рекомендуемый раствор оргстекла в ацетоне. Этот вариант не предназначен для данного процесса, легко воспламеняются и разрушает (не может, а разрушат) ваш вакуумный насос. Какой бы вариант вы ни выбрали, вам понадобится достаточное количество, чтобы полностью заполнить емкость в вакуумной камере, плюс ещё немного.
Вот и всё с теорией (материалами), перейдём к оборудованию. Обычно я стараюсь не рекомендовать специализированное оборудование, но для этого необходимо:
1. Тостер-печь. Она понадобится вам для сушки древесины перед стабилизацией, а также для отверждения смолы после её пропитки. В ней нет ничего особенного, поэтому подойдёт и обычная кухонная духовка, но тостер-печи стоят дешевле и, как правило, лучше регулируют температуру.
2. Вакуумный насос. Он абсолютно необходим. Покупайте самый лучший, двухступенчатый, если сможете, чтобы создать максимально возможный вакуум. Б/у насосы для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха можно найти на Авито, если хотите подешевле. Эжекторный насос, подключенный к воздушному компрессору, технически подойдёт, но время его работы может привести к перегрузке компрессора. Даже не пытайтесь использовать ручные устройства для прокачки тормозов — они не подойдут, и вас не должно волновать, откуда я это знаю.
3. Вакуумная камера. Вы можете сделать их сами или купить. Я решил сделать свою, и я кратко расскажу вам о ней на следующем этапе. Если вы решили купить готовую, на первый взгляд, цена может показаться высокой, но вы получаете исключительно качественную сборку.
4. Пакеты для заморозки объёмом 4-5 литров. Вы поймёте, зачем они нужны.
Всё собрали? Отлично, переходим к следующему шагу!
Этап 2: Шаг 2 — Изготовление вакуумной камеры (необязательно).
Итак, вот краткий рассказ о том, как можно изготовить камеру. Она очень простая и сделана на скорую руку, но будет вам служить верой и правдой довольно долго. Конструкция состоит из двух частей: камеры, где стабилизируемая древесина будет охлаждаться в смоле, и дополнительной переливной камеры, которая снижает риск всасывания смолы вакуумным насосом. Итак, сначала список покупок:
1. 2 банки Мейсона с крышками — да, это совершенно безопасно. Банки Мейсона на самом деле предназначены для работы под вакуумом, что и подразумевает процесс консервирования. Моя банка прошла сотни циклов и не разбилась.
2. 1/4-дюймовый шланг с соединителями 1/4
3. Соединитель 1/4 дюйма с внутренней резьбой 1/4 дюйма
3. заглушки для труб 1/4"
4. латунный тройник 1/4 дюйма
5. латунных шаровых крана 1/4"
6. хомуты для шлангов
7. Трубка 1/4", я здесь рекомендую винил.
8. Лента из ПТФЭ для резьбы, не должно быть никаких протечек
9. Силиконовый герметик, также для устранения протечек
Вам также понадобится дрель со сверлом диаметром 1/2 дюйма.
Итак, сначала просверлите несколько отверстий в крышках банок Мейсона: два в одной и одно в другой. После этого соберите всё.
Теперь несколько вещей, которые следует отметить:
1. Двухкамерная конструкция предотвратит попадание смолы в вакуумный насос при её вспенивании (подробнее об этом позже). Можно обойтись только стабилизирующей камерой, но я не рекомендую это делать.
2. Используйте как можно более длинный шланг между вакуумным насосом и установкой. Это снизит риск для насоса, если что-то пойдет не так.
3. Настройка клапана важна: она позволит поддерживать вакуум в камере при отключении насоса, а также повторно наполнять систему воздухом. Кроме того, она позволяет контролировать скорость сброса и повторного сброса давления в камере.
4. Сделайте всё возможное, чтобы сделать систему герметичной. Загерметизируйте все стыки, заклейте все трубные соединения герметиком и закрепите шланг на штуцерах с помощью хомутов.
Не составит большого труда собрать вашу установку, нужно просто соединить всё вместе. Единственная сложность — присоединить шланг к вакуумному насосу, но, поскольку существует множество различных вакуумных насосов и способов присоединения шланга, перечислять их все здесь бессмысленно. Я рекомендую заменить раструбный фитинг на вакуумном намосе на штуцер с зазубринами и прикрепить шланг к нему, но возможно, вам придётся сделать по-другому. Как только ваша камера будет полностью собрана, перейдём к самому интересному!
Этап 3: Шаг 3 — Подготовка древесины
Итак, пора приступить к делу и подготовить древесину к помещению ее вакуумную камеру. Первым делом нужно отрезать заготовки, максимально приближенные к желаемому размеру. В конце концов, не хочется тратить время и материалы на стабилизацию бруска размером 6x8x10 см, если потом придётся распиливать его до кубика в 2 см кв. Помните: нужно сделать заготовки как можно меньше, но оставить немного запаса в плюс на случай, если что-то деформируется во время сушки.
Кстати о сушке, давайте поговорим об этом! Перед тем, как перейти к обработке смолой, влажность древесины должна быть максимально близкой к 0%. Чем суше древесина, тем глубже смола проникнет в неё и тем лучше будет конечный результат. Если древесина слишком влажная, процесс стабилизации не пройдёт, поэтому отнеситесь к этому серьёзно. Также обратите внимание: под влажностью я не имею в виду ничего, что ощущается как мокрое. Речь идёт о воде, которая находится в клетках древесины и от которой нам нужно избавиться.
Итак, процесс сушки довольно прост: поместите древесину в печь при температуре 115°C и оставьте там как можно дольше. В моём случае я оставил кору готовиться около 8 часов. Пересушить возможно? Да, возможно, но это лучше, чем недосушить. Более толстые куски потребуют больше времени для сушки, поэтому чем толще кусок, тем дольше его нужно сушить. Я рекомендую минимум 2 часа, но, опять же, как можно дольше. Как только вы почувствуете, что куски достаточно высохли, положите их в пакет с застёжкой-молнией и дайте им остыть до комнатной температуры. Небольшой совет: если вы видите конденсат внутри пакета, заготовки недостаточно высохли, поместите их обратно в тепло, пока пакет не станет прозрачным. Убедитесь, что ваши заготовки находятся в герметичном контейнере для охлаждения. Если вы просто оставите их на столе, они впитают влагу из воздуха, что сведёт на нет смысл сушки.
Итак, древесина, которую я использую, изначально довольно сухая, поэтому я нарезал заготовки практически до нужного мне размера. Если заготовки не совсем сухие, они могут деформироваться при сушке в духовке, поэтому для первых нескольких партий я рекомендую оставлять заготовки довольно большого размера.
Хорошо, как только ваши заготовки высохнут, переходите к следующему шагу!
Этап 4: Шаг 4 — Вакууммирование.
Дерево приятное и прохладное? Вы уверены? Помните, что используемая нами смола активируется при нагревании, поэтому, если дерево ещё горячее, когда вы его кладёте, смола активируется на поверхности и предотвратит дальнейшее впитывание. Поэтому убедитесь, что оно остыло. Вы уверены? Правда? Подождите немного, чтобы убедиться.
Итак, теперь, когда древесина достаточно остыла и высохла, пора заняться стабилизацией! Первым делом снимите крышки с обеих банок, убедитесь, что они чистые и пустые. Теперь поместите деревянные заготовки в одну из банок. Это будет стабилизационная камера, она будет оснащена крышкой с одним шлангом. Как только деревянные заготовки окажутся в банке, найдите способ предотвратить их всплывание. Я обнаружил, что круглый кусок проволочной сетки отлично справляется с этой задачей, просто согните его так, чтобы он прижимал древесину ко дну банки. После этого возьмите смолу и заполните банку примерно на 3/4. Накройте ее крышкой и отставьте в сторону.
Теперь возьмите оставшуюся банку и заполните её смолой не более чем наполовину, затем закрутите оставшуюся крышку. Это будет резервуар, и он служит двум целям. Во-первых, воздушное пространство в верхней части банки не даст насосу всасывать жидкость. Во-вторых, он служит для поддержания стабилизирующей камеры заполненной смолой, подробнее об этом чуть позже. Убедитесь, что все соединения подключены правильно, а заборный шланг в резервуаре доходит до дна банки.
После этого нужно обеспечить герметизацию. Отрегулируйте краны так, чтобы кран, идущий к атмосфере, был полностью закрыт, а кран, идущий к камерам, был полностью открыт, затем включите вакуумный насос.
Получилось немного пенисто, не так ли?
Теперь просто дайте насосу поработать, пока не перестанут выходить пузырьки воздуха из смолы. Следите за шлангом между кранами и камерами, чтобы убедиться, что смола не всасывается. Если это происходит, быстро откройте кран, ведущий к атмосфере, чтобы сбросить вакуум, не давая насосу всасывать смолу. Обильное пенообразование довольно быстро стихает, после чего всё практически готово и можно забыть. И снова, просто дайте насосу поработать, пока не исчезнут пузырьки. Это может занять от 30 минут до нескольких часов, в зависимости от толщины заготовки. Не торопитесь, это требует времени.
Как только пузырьки перестанут идти, пора выключить насос. Но не щёлкайте выключателем сразу, иначе насос сломается. Вместо этого закройте кран, ведущий к камерам, а затем откройте кран, ведущий к атмосфере. Затем выключите вакуумный насос. Теперь медленно открывайте кран, ведущий к камере. Вы услышите громкий звук «ш ...
Сколько времени нужно ждать? Здесь опять же всё зависит от обстоятельств, но общее правило таково: пусть заготовки отмокают вдвое дольше, чем поработал вакуум, то есть, если ваш насос работал 4 часа, пусть заготовки отмокают 8. Лично я предпочитаю утроить это время (2 часа вакууммировать, 6 часов замачивать), и всегда замачиваю не менее 12 часов. Слишком много времени не повредит, а слишком мало — может. Также следует убедиться, что никакая часть заготовок не контактирует с воздухом, всё должно быть покрыто смолой. Двухкамерная конструкция должна это гарантировать, но никогда не помешает быть начеку. Если какая-либо часть заготовок контактирует с воздухом, начните процесс вакуумирования заново.
Как только все пропитается, переходите на следующем этап!
Этап 5: Шаг 5 — Пропекайте до совершенства.
Поразительно, но этот заголовок — не сарказм.
Если предположить, что вы достаточно долго отмачивали заготовки, они теперь полностью пропитаны акриловой смолой, но ей ещё нужно затвердеть. Для этого их нужно подвергнуть воздействию тепла, в данном случае 90°C. Здесь мы снова используем тостер-печь. Вы можете либо завернуть заготовки в фольгу и запечь их, либо поступить, как я, и разместить их все на решётке. Обертывание заготовок уменьшает образование дыма, но, как правило, оставляет излишки смолы сухими на поверхности. Решётка даст излишкам стечь. Оба варианта работают одинаково хорошо. Ключевые моменты здесь — время и температура, сердцевина вашей заготовки ДОЛЖНА достичь 90°C. Установите духовку на 90°C, поместите всё в неё и подождите несколько часов. Слишком много времени ничему не повредит, но если вынуть заготовки слишком рано, они будут испорчены. Я делаю ручки толщиной 1 см, поэтому оставил их готовиться примерно на 2,5 часа. Более толстые куски займут больше времени, и, опять же, не торопитесь. Если получится, оставьте их готовиться на ночь — они не пострадают, если температура будет около 90°C.
После того, как заготовки будут готовы, отставьте их в сторону, чтобы они остыли.
Этап 6: Шаг 6 — Все готово.
Поздравляем! Ваша древесина официально стабилизирована и обладает всеми преимуществами, которые даёт этот процесс! Удалите лишнюю смолу и посмотрите, что получилось!
Хм, всё ещё выглядит как обычное старое дерево. Похоже, это было бессмысленно. Ну что ж, встретимся на следующем этапе.
Шаг 7: Анализ.
Неужели вы думали, что я всё так и оставлю? Одно из главных преимуществ стабилизированной древесины — она выглядит как дерево, ощущается как дерево, но в итоге получается прекрасный гибрид. Я смастерил нож из стабилизированной мной древесины. До стабилизации я бы никогда не использовал эту древесину для рукояти ножа: она была слишком мягкой, слишком подвижной, с ней было трудно работать из-за занозистости волокон, и она совершенно не подходила для этого.
Однако после стабилизации древесина стала гораздо твёрже (её больше нельзя поцарапать ногтем), гораздо устойчивее к гниению, прочнее, с ней легче работать, и она идеально подходит к хвостовику ножа, и эта фиксация сохранится надолго. Самое приятное, что этот нож не нуждается в финишной обработке, не требует масла или лака. Акрил, впитавшийся в волокна древесины, позволяет ей очень хорошо полироваться, что даже выглядит лучше. Самое приятное? Она по-прежнему не похожа на пластик, а выглядит как дерево. И пахнет так же.
Итак, теперь, когда вы знаете, как это делается, идите и спасите этот красивый кусок древесины, из которого вы хотели сделать ручку, но отложили, потому что он не выдержал токарной обработки. Возможности безграничны, и стабилизированная древесина — действительно фантастический материал, к тому же, сделать её своими руками гораздо дешевле, чем купить в магазине.
Статьи на тему применения технологий на основе вакуумной техники:
- Услуги по ремонту вакуумных насосов: Мытищи, Люберцы, Коломна, Дмитров, Егорьевск, Красногорск.
- Услуги по ремонту вакуумных насосов в Балашихе, Подольске, Коломне, Электростали, Ступино.
- Где получить услугу по ремонту вакуумных насосов в Богдановиче, Новоуральске, Лесном, Качканаре и Асбесте.
- Ревда, Красноуральск, Севороуральск, Среднеуральск, Верхняя Салда - ремонт вакуумных насосов.
- Способ изготовления вакуумной камеры в домашних условиях..
- Методы удаления пузырьков при изготовлении изделий из эпоксидной смолы..
- Для чего нужна вакуумная смазка?.
- Можно ли заменить вакуумную смазку силиконовой смазкой?.
- Какие факторы влияют на срок службы вакуумного масла в масляном роторном насосе и каковы меры его продления?.
- Какое вакуумное масло лучше для паромасляного/диффузионного насоса?.
- Синтетическое масло специального назначения для вакуумных насосов: ВМ-5С..
- Что такое масло для вакуумного насоса?.
- Услуги по ремонту вакуумных насосов: Мирный, Нерюнгри, Алдан, Якутск, Ленск, Нюрба..
- Услуги по ремонту вакуумных насосов в Серпухове, Орехово-Зуево, Балашихе, Раменском, Ногинске..
- Услуги по ремонту вакуумных насосов: Сергиев Посад, Лыткарино, Воскресенск, Щёлково, Клин..
2025. НПП "Вакуумная техника", ИП Шумиловский А.В. - капитальный ремонт вакуумных насосов.
При копировании текста статьи, ссылка на сайт https://mskvac.ru/ обязательна!