Вакуумная камера для стабилизации древесины своими руками

Оборудование для стабилизации древесины

Для чего вообще стабилизируют древесину? Кто-то изготавливает различные украшения, кто-то мастерит сувениры, но основная категория людей, которых интересует стабилизация — это прежде всего те, кто увлечен самостоятельным изготовлением ножей. Оборудование для стабилизации древесины, которое мы рассмотрим в этой статье пригодится для всех, кто желает освоить это искусство в домашних условиях, а возможно, в последующем превратить это в хобби или прибыльный бизнес.

Но прежде, чем мы приступим к изготовлению оборудования давайте ответим на такой вопрос:

«Какие характеристики получает древесина после стабилизации?»

• высокая плотность, твердость и прочность;
• устойчивость к температурным перепадам;
• устойчивость к влажным средам;
• устойчивость к ультрафиолетовому излучению;
• устойчивость к кратковременному воздействию огня;
• устойчивость к воздействию жира, грязи и органических растворителей.

Получается, что дерево прошедшие процесс стабилизации, приобретает характеристики, которые позволяют создавать из него изделия практически не подверженные влиянию времени и внешнему воздействию.

Стабилизация древесины делает последнюю необычайно красивой, а применение специальных красителей подчеркивает структуру дерева, привнося в изделия художественную неповторимость. Вот лишь некоторые примеры:

Но, довольно лирики. Если вы находитесь на страницах данного раздела, то уже, наверное, были наслышаны о стабилизированном дереве. Сегодня мы создадим оборудование для этих целей, а в последующих уроках познакомимся с основами данного процесса и что-то уже сделаем.

Оборудование для стабилизации древесины

вполне возможно изготовить из минимального комплекта материалов, порой достаточно трехлитровой банки и вакуумного насоса для консервации продуктов или фильтра для воды. Я собрал для вас некоторые фотографии вакуумных камер из открытых источников. Посмотрите галерею, многие из представленных экземпляров вполне подойдут для данной цели:

О, кстати, пока собирал фотографии самопальных вакуумных камер на просторах сети, то обнаружил одну из первых наших работ, сделанную еще в 2012 году — видите этот желтый бидон для молока — мы с этого начинали! Из пластиковых труб тоже была наша поделка, но долго она не проработала, а вот бидон служил более двух лет.

Обратите внимание, что практически на всех фотографиях присутствует вакуумный компрессор — это будет наиболее затратной частью создания вашего комплекса если вы планируете этим серьезно заниматься. В противном случае подойдет даже автомобильный насос, только его нужно будет переделать на откачку воздуха, что очень просто — пишите в комментариях если актуально, разберу свой и покажу как это сделать.

Вторая необходимая деталь — это система из вентиля и обратного клапана, который позволяет выкачивать воздух из емкости и не позволяет воздуху попадать обратно. Собирается эта конструкция просто. Ингредиенты на фото:

• вентиль
• обратный клапан
• штуцер
• переходник
• резиновые прокладки
• сантехническая нить
• затяжные гайки
• герметик

Предвидя ваши вопросы, скажу, что подобная система стояла на нашей камере три года и использовалась практически ежедневно. Но в последнее время начала подтравливать и мы решили полностью отправить нашу камеру на профилактику, подвергнуть её разборке и заново собрать.

Собираются эти детали вот в такой последовательности и крепятся на крышку емкости, которую вы собираетесь использовать для стабилизации дерева:

На латунный обратный клапан нанесено изображение стрелки. При сборке эта стрелка должна быть направлена по ходу движения откачиваемого воздуха (в нашем случае вверх).

На эту же крышку крепим вакуумный манометр или вакуумметр (вам же нужно будет знать работает ваша конструкция или нет). Пр сборке не забываем на все резьбовые части конструкции наматывать фум-ленту или сантехническую нить, а также дополнительно промазывать все соединения герметиком. В итоге должно получиться что-то наподобие этого:

Да, герметика мы не пожалели)), но лишним не будет.

Оставим на сутки, лучше не торопиться — пусть герметик отвердеет. Завтра проверим нашу систему на работоспособность. А выглядит она так:

Оборудование для стабилизации древесины в домашних условиях

Помните тот желтый бидон в начале статьи. Далеко от молока мы не ушли — за основу для вакуумной камеры на этом фото был взят всё тот же бидон, но только от доильного аппарата). Его объемы позволяют стабилизировать по три-пять килограмм древесины за один раз, что вполне удовлетворяет нашим потребностям.

Ну, а если честно, то сейчас на сборке более функциональный и презентабельный агрегат, фотографиями которого поделюсь чуть позже.

Источник

Стабилизация древесины в домашних условиях

Среди технологий обработки древесины одним из наиболее интересных и увлекательных моментов является придание заготовке прочности и стойкости к негативным воздействиям окружающей среды. Традиционно в домашних условиях применяется несколько вариантов обработки – нанесение защитного слоя и пропитка консервационными рецептурами. Но как показывает практика, такие методы не дают большого эффекта, через 2-3 года приходится исправлять дефекты покрытия и заново делать обработку. Такое положение дел часто подталкивает к поиску новых решений проблемы защиты изделий из дерева, например, такого метода как стабилизация древесины в домашних условиях.

Что такое стабилизация древесины

В процессе механической обработки древесины используются разные приемы и методы – пиление, строгание, шлифовка, резьба. Во время всех этих работ происходит нарушение природного порядка расположения волокон. Часть волокон раскрывается по всей длине, часть нарушается в поперечном разрезе. В итоге после всех манипуляций получается изделие нужной формы. Но вместе с получением нужной формы, само дерево становится еще более не защищенным к внешнему воздействию. Обработанные волокна по-прежнему сохранят способность впитывать влагу, что чревато развитием грибковых инфекций и гнили.

Изменить такое положение дел можно, только прибегнув к применению технологии стабилизации или обработке дерева специальным составом способным проникнуть глубоко в поры и буквально закупорить поры. Процесс стабилизации древесины по своему характеру носит комплексный характер. В процессе стабилизации дерево приобретает не только качества, повышающие его прочность и твердость, но и более интересный внешний вид.

Основные цели стабилизации

Несмотря на трудоемкость процесса и довольно долгое время, которое будет потрачено на стабилизацию, результат позволит обеспечить легкость обработки заготовки. Так, в процессе обработки специальные составы позволяют добиться следующих свойств материала:

• Повысить плотность и твердость дерева;
• Обеспечить устойчивость к воздействию влаги, перепадам давления и температуры, уберечь от воздействия ультрафиолета;
• Дерево приобретает устойчивость к высоким температурам и открытому пламени;
• На пропитанный полимерами материал лучше ложатся лакокрасочные покрытия;
• Древесина становится непроницаемой для биологических вредителей;
• Волокна, пропитанные полимером, перестают быть подвержены деформации, дерево становится легче обрабатывать и клеить;
• При обработке ручным и инструментальным способом можно получить более качественный результат – материал меняет свои свойства, его становится легче обрабатывать.

Способы стабилизации

Сегодня для работы в домашних условиях применяются такие же методы как для обработки древесины на промышленных установках. Сам процесс условно можно разделить на два этапа. Первый этап называется пропиткой и заключается в насыщении волокон специальным составом. Во время пропитки происходит вытеснение воздуха в целлюлозных трубках и замена его полимерным составом. Второй этап заключается в полимеризации состава, вследствие чего изменяются качества волокон дерева.

Для применения того или иного метода стабилизации выбирается оптимальный состав веществ и технология проведения работ. В домашних условиях чаще всего применяются следующие методы обработки дерева:

• Холодная пропитка – для начинающих мастеров самый простой и надежный способ получить хороший результат. Суть метода заключается в вымачивании древесины в консервационном растворе или веществе. Для пропитки чаще всего используются натуральные масла – конопляное, ореховое или льняное. Процесс длится от 72 часов до 3-4 недель. Масла применяют как в чистом виде, так и с добавлением красителя, для придания материалу необходимого цвета. Удобство метода заключается в его простоте, все операции выполняются без специального оборудования.
• Способ горячей пропитки применяется для глубокого проникновения консервационного вещества в слой материала. Сложность операции заключается в необходимости поддержания высокой температуры раствора в пропиточной ванне на протяжении нескольких дней.
• Использование вакуума для обработки дерева позволяет получить более насыщенный полимерами материал, и практически полностью удалить воздух из волокон. Этот метод в отличие от предыдущих, требует наличия специального оборудования – вакуумной камеры и компрессора, что делает его более затратным.
• Обработка давлением схожа с предыдущим методом, с той лишь разницей, что воздух из волокон удаляется не вакуумом, а избыточным давлением. В процессе обработки заготовка заливается жидким раствором полимера и помещается в камеру для создания избыточного давления. Срок такой обработки может длиться от 12 часов до нескольких суток.

Полимеризация веществ происходит по-разному – для одних достаточно высыхания при обычной температуре, для других этот процесс обязательно должен происходить при повышенной температуре или под воздействием других факторов, например, ультрафиолета.

Стабилизирующие составы для дерева

Для достижения нужного результата в домашних условиях используется несколько типов веществ для стабилизации древесины. Условно можно провести классификацию по нескольким признакам, например, по происхождению веществ или по способу их применения. Если за основу брать классификацию по типу происхождения веществ для стабилизации, то классификация будет иметь следующий вид:

• Материалы натурального происхождения – соляной раствор, березовый сок, льняное, ореховое или конопляное масло, олифа на основе растительного сырья;
• Материалы на основе нефтепродуктов – нефтяная олифа и масляные пропитки на ее основе;
• Синтетические материалы – эпоксидная смола и другие полимерные составы.

По своему составу пропитки могут быть – однокомпонентные и многокомпонентные. Например, препарат «Буравид» представляет собой однокомпонентный раствор полимера, который не требует дополнительной подготовки перед применением. А эпоксидная смола представляет собой двухкомпонентный состав – саму смолу и отвердитель, без которого процесс полимеризации не происходит.

Полимерные составы

Современные полиэфирные масла чаще всего применяются для изготовления полимерных пропиток дерева. Эти составы на основе однокомпонентных масел позволяют обеспечить стабилизацию древесины с глубоким проникновением и надежной фиксацией. Большинство составов используют технологии вакуумной пропитки и обработки давлением с последующей термической полимеризацией при температуре 100-150 градусов.

В процессе пропитки применяются жидкие составы полимеров, а во время термической обработки полимер изменяет свое физическое состояние по всей глубине структуры дерева. Среди наиболее популярных сегодня составов для стабилизации древесины в домашних условиях можно рекомендовать «Анакрол-90», «100терм», «Буравид», «Пентакрил».

Пошаговая инструкция по стабилизации древесины

Наглядно представить процесс стабилизации древесины в домашних условиях поможет пошаговая инструкция метода вакуумной пропитки с последующей термической полимеризацией. Это один из самых сложных процессов, требующих наличия специального оборудования – вакуумной камеры. Но, несмотря на кажущуюся сложность, все работы можно проводить в условиях домашней мастерской, при этом получать довольно высокий результат обработки заготовок.

Для работы здесь используется доступный полимерный материал «Буравид», а вакуумная камера используется обычный компрессор от бытового холодильника, так что собрать такой агрегат можно самостоятельно.

Для работы отобраны два бруска березы, материал предварительно прошел небольшую обработку – выровнены грани и сделана фаска. Сушка осуществлялась при нормальной комнатной температуре.

Для работы используется пропитка «Буравид», полимерное средство готовое к применению.

Образцы помещаются в емкость и заливаются пропиткой.

Чтобы пропитка проходила равномерно бруски прижимаются грузом, в данном случае используется гайка от баллона.

Для получения приятного оттенка можно использовать специальный краситель пигмент, но в данном случае обработка будет осуществляться без красителя, чтобы ясно понимать, как изменится цвет дерева только под действием полимера.

Еще до помещения емкости в вакуумную камеру начинается процесс замещения воздуха полимером – на рисунке видно, как из березового сувеля начинают отходить пузырьки воздуха.

Емкость помещают в вакуумную камеру. После закрытия крышки включается компрессор и в камере создается разреженное пространство.

Через смотровое стекло камеры видно, воздух пузырьками покидает древесину.

Спустя 72 часа бруски извлекаются из камеры. Такой вид имеет березовый сувель.

А такой вид имеет доска из обычной березы.

Следующий этап – запекание полимера при температуре 100 градусов.

Чтобы не допустить реакции пропитки и горячего воздуха необходимо сделать защитное покрытие. Для этого берется пищевая пленка, поверх которой бруски оборачиваются алюминиевой фольгой.

Упаковка ставится в металлический лоток и ставится на 1 час в прогретую до 100 градусов газовую духовку.

Такой вид приобрел брусок березы.

А это березовый сувель. На поверхности появились видимые трещины в местах где волокна имели слабую плотность. Трещины в дальнейшем можно заделать эпоксидным составом. Но там, где волокна изначально имели высокую плотность, полимеризованный состав «Буровида» придал материалу высокую плотность и прочность.

До начала работ брусок березы весил 101 грамм, а после полимеризации его вес стал равняться 194,5 граммам. Березовый сувель до стабилизации весил 225 грамм, а после полимеризации смолы стал весить 335,1 грамм.

Применение стабилизированной древесины

Процесс стабилизации древесины позволяет существенно упростить создание многих предметов имеющих деревянные вставки и элементы. На практике использование стабилизации дает возможность применять мягкие сорта древесины для изготовления рукоятей инструмента. Из такого материала получаются удобные ручки для напильников, рукояти резцов и стамесок они не боятся ударов, да и служат они намного дольше, чем ручки из мягких пород дерева. Стабилизированная древесина отлично подходит и для изготовления ножей. Деревянные накладки получаются прочными и удобными.

Приемы стабилизации используются и мастерами оружейниками – из стабилизированного дерева получаются отличные ложе и приклады для ружей. А еще, стабилизацию часто применяют мастера моделисты, именно из такого материала получаются модели парусников и исторических кораблей.

Незаменима технология стабилизации дерева и для мастеров мебельного дела, в такой пропитке нуждаются практически все детали мебели из натуральной древесины. Благодаря стабилизации изделия служат намного дольше, ведь дерево, пропитанное полимерной смолой не подвержено короблению и изменению формы.

Источник