Inzicht in houteigenschappen voor CNC-houtbewerkingsprojecten

Engineered Woods

Bewerkt hout of composiethout is elk type houtvezel, deeltje of strengmateriaal dat bij elkaar wordt gehouden met een lijm of bindmiddel. Hoewel sommige van deze materialen gemakkelijker te bewerken zijn dan massief hout, kan de lijm die het materiaal bij elkaar houdt extreem schurend zijn. Dit kan voortijdige slijtage van het gereedschap veroorzaken en problemen veroorzaken bij cnc-houtbewerking. Het is belangrijk op te merken dat sommige soorten bewerkt hout moeilijker te bewerken zijn dan andere, met name die met een grotere hoeveelheid bindmateriaal. Deze typen moeten worden geprogrammeerd met minder agressieve snelheden en voedingen. Vezelplaat met gemiddelde dichtheid (MDF) is bijvoorbeeld moeilijker te bewerken dan multiplex, maar veel gemakkelijker te bewerken dan fenol.

Eigenschappen van hout

Korrelgrootte

Technisch gezien kan hout worden beschouwd als een natuurlijk composietmateriaal, omdat het bestaat uit sterke en flexibele cellulosevezels die bij elkaar worden gehouden door een stijvere lijmachtige matrix bestaande uit lignine en hemicellulose. Als je in termen van constructie denkt, zouden de cellulosevezels de stalen wapening zijn en het beton de lignine en hemicellulose. Hout met grote cellulosevezels wordt als grofkorrelig beschouwd (eiken en essen). Houtsoorten met kleinere en minder vezels worden als fijnkorrelig beschouwd (grenen en esdoorn). Naaldhout heeft de neiging om fijnkorrelig te zijn en wordt daarom stereotiep beschouwd als gemakkelijker te bewerken, omdat het niet zoveel sterke vezels heeft om te scheren. Het is belangrijk op te merken dat niet alle hardhoutbomen grofkorrelig zijn en niet alle naaldhoutbomen fijnkorrelig zijn.

Vochtgehalte (MC)

Vochtgehalte (MC) is een van de belangrijkste variabelen waarmee rekening moet worden gehouden bij het bewerken van hout. Een veelvoorkomend probleem bij het bouwen van iets met hout is de neiging om te kromtrekken. Vochtvariatie in de lucht heeft onvermijdelijk invloed op het vochtgehalte in het hout. Elke verandering in het vochtgehalte (toename of afname) zal de vorm van het werkstuk verstoren. Daarom moet er rekening mee worden gehouden aan welk type vocht een product wordt blootgesteld in zijn laatste rustplaats.

Equilibrium-vochtgehalte (EMC)

Evenwichtsvochtgehalte (EMC) treedt op wanneer hout een evenwichtspunt in zijn vochtgehalte heeft bereikt. De EMC-waarden voor binnen in de Verenigde Staten liggen gemiddeld rond de 8%, terwijl de buitenwaarden gemiddeld rond de 12% liggen. Deze waarden variëren in het hele land vanwege de verschillen in temperatuur en vochtigheid. Het zuidoosten van de Verenigde Staten heeft bijvoorbeeld een gemiddelde interne EMC van 11%, terwijl het zuidwesten gemiddeld ongeveer 6% heeft (exclusief het kustgebied). Het is belangrijk om te overwegen welke regio en toepassing het eindproduct zal tegenkomen, zodat het hout met het juiste vochtgehalte kan worden geselecteerd voordat het wordt bewerkt. De meeste houtsoorten met platte nerf zullen 1% van grootte veranderen voor elke 4% verandering in MC. De richting van het kromtrekken hangt af van de richting van de korrel.

Over het algemeen stijgen de stroomvereisten voor een operatie met toenemend vochtgehalte, voornamelijk vanwege de toename van de dichtheid. De dichtheid van hout neemt toe met stijgende MC. Het extra vermogen kan nodig zijn om een ​​zwaardere spaan uit de snijzone te duwen tijdens CNC-houtbewerking. Het is vermeldenswaard dat hout, net als synthetische polymeren, een visco-elastisch materiaal is dat energie absorbeert naarmate het natter wordt. De proportionele limiet van zijn mechanische eigenschappen neemt toe naarmate de MC toeneemt.

Bij het bewerken van sommige houtsoorten zal de temperatuur van het snijgebied stijgen met toenemende MC, maar bij andere houtsoorten zal deze afnemen. Wees veilig en vermijd snelle gereedschapsslijtage door SFM te verlagen bij het bewerken van hout met een vochtgehalte van meer dan 10%. Harvey Tool snelheden en feeds grafieken suggereren een daling van 30 per MC procentpunt. Zoals altijd hangt het echter af van het type hout dat wordt bewerkt en het type bewerking dat wordt uitgevoerd.

Temperatuurverandering is niet de enige reden waarom een ​​hoger vochtgehalte wordt geassocieerd met snelle gereedschapsslijtage. Vocht in hout wordt niet alleen geassocieerd met water, maar ook met harsen, suikers, oliën, zetmeel, alkaloïden en tannine die in het water aanwezig zijn. Deze stoffen reageren bijzonder goed met sneldraaistaal en in mindere mate met carbide.

Knopen en hun effect op CNC-houtbewerking

Een knoop is een deel van een tak of ledemaat dat is opgenomen in de stam van een boom. De invloed van noesten op de mechanische eigenschappen van hout is te wijten aan de onderbreking van continuïteit en verandering in richting van houtvezels die ermee verbonden zijn. Deze eigenschappen zijn lager in dit deel van het hout omdat de vezels rond de knoop worden vervormd en leiden tot spanningsconcentraties. “Controleren” (scheuren door krimpen) komt vaak voor rond knopen tijdens het drogen. Hardheid en sterkte loodrecht op de korrel zijn uitzonderingen op over het algemeen lagere mechanische eigenschappen. Vanwege deze laatste twee uitzonderingen moeten de bewerkingsparameters voor houtbewerking worden verminderd wanneer een geknoopt deel van het werkstuk wordt aangetroffen om schokbelasting te voorkomen.