Технология изготовления гнутых деталей включает в себя операции пластификации древесины, гнутья заготовок и их сушки для закрепления приданной формы.
Пластификация (гидротермическая обработка) древесины. Пластификация предназначена для увеличения эластичности массивной древесины перед обработкой гнутьем. Существуют следующие методы пластификации: пропаривание, обработка аммиаком, прогрев в поле ТВЧ, пропитка различными растворами.
Пропаривание имеет наибольшее распространение.
Перед пропаркой древесина должна быть доведена до влажности близкой к 25%. В зависимости от начальной влажности это достигается сушкой, увлажнением, кондиционированием.
Пропаривание ведется в пропарочных котлах насыщенным паром низкого давления — 0,02.. .0,05 МПа (102... 105 °С). Оптимальная конечная температура нагрева древесины на оси (в центре детали) в момент гнутья — примерно 100 °С.
Пропарочные камеры представляют собой металлические (эмалированные, луженые или с внутренней деревянной обмуровкой) или бетонные цилиндрические сосуды диаметром 0,25...0,4 м, имеющие длину, несколько большую длины пропариваемых деталей.
Процесс имеет следующие недостатки: после обработки наблюдается неравномерное распределение влажности по сечению заготовки; в наружные слои вводится свободная влага, что служит причиной разрывов древесины при гнутье; требуются последующие большие расходы на сушку; сроки нагрева в воде больше, чем при пропаривании.
Для проваривания применяются деревянные, бетонные и металлические луженые или эмалированные емкости. Вода в ванне должна быть чистой. Проверочная емкость обогрева-ется обычно паровым змеевиком, который укладывается на ее дно. Температура воды 90... 95 °С. Время проваривания в зависимости от размеров и влажности деталей 1 ... 2,5 ч.
Обработка аммиаком, который вступает в реакцию с гемицеллюлозами и лигнином, пластифицирует древесину, и ее можно уплотнять при сравнительно невысоком давлении без термической обработки. Обработка аммиаком ведется при любой влажности древесины. Бруски древесины помещаются в емкость с 20...25 %-ным раствором аммиака. Во время процесса поддерживается постоянный уровень концентрации аммиака. Продолжительность процесса до 6 сут.
Прогрев деталей в поле ТВЧ резко ускоряет процесс пластификации. Применение ТВЧ для придания древесине пластичности перед гнутьем — более эффективный метод, чем пропаривание, как по скорости нагрева, так и по способности заготовок принимать заданную форму при гнутье. Высокочастотный нагрев древесины позволяет применять для гнутья заготовки влажностью 10 ... 12 %, что сокращает время их сушки после гнутья.
Пропитка древесины растворами повышает ее пластичность. Этот эффект получается при использовании растворов дубильных веществ, фенолов и альдегидов концентрацией 0,1 ... 1 %. Применяются растворы солей железных и алюминиевых квасцов, хлористого магния, хлористого кальция и др. Однако этн соли делают древесину менее прочной и более гигроскопичной. Значительное повышение пластичности дает пропитка древесины 40 %-ным водным раствором мочевины в холодных ваннах, сушка ее до воздушно-сухой влажности и гнутье при 100 C.
Этим способом можно достигнуть малых радиусов гнутья. У обработанной древесины сохраняется прочность, увеличивается твердость, но снижается водо- и температуростойкость. При температуре 60...70°С она начинает размягчаться и теряет заданную форму. Для повышения водостойкости и температуры пластификации применяется пропитка щелочным раствором мочевины и формальдегида. Перед пропиткой в этот раствор вводят уксусную кислоту. После пропитки древесину нагревают до 100°С и подвергают гнутью. Смола переходит в неплавкое и нерастворимое состояние, и древесина при нагреве до 150 °С не размягчается.
