Zvyšování kvality výuky technických oborů

Transkript

1 Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V Konstrukční materiály Kapitola 1 Vlastnosti materiálů na bázi dřeva Tomáš Wolny

2 Obsah ÚVOD - ANOTACE VLASTNOSTI MATERIÁLU NA BÁZI DŘEVA DOPORUČENÁ LITERATURA POUŽITÁ LITERATURA A ZDROJE... 5

3 Úvod anotace Výukový materiál se zabývá Vlastnostmi materiálů na bázi dřeva, jejich rozdělením, výrobou a použitím. Výklad je doplněn kontrolními otázkami k procvičování a opakování. Cílem výukového materiálu je poskytnutí dostatečného množství informací o široké škále těchto materiálů na bázi dřeva a operacích spojených s tímto materiálem. Výukový materiál je součástí celku, který se zabývá souhrnem nejčastější používaných Konstrukčních materiálů na bázi dřeva v dřevařské a nábytkářské výrobě. Zpracovaný materiál je možné použít při vyučování studijního oboru nábytkářství M/01a učebních oborů truhlářů H/01, tesařů H/01. Vzdělávací materiál svým obsahem, pokrývá podstatnou obsahovou část tematických celků v odborných předmětech Nauka o materiálech. 1

4 1 Vlastnosti materiálu na bázi dřeva Se dřevem se lidé setkávají v každodenním životě již několik tisíc let. Zatímco při výrobě nábytku je potenciál dřeva přiměřeně zužitkován, ve stavebnictví na své masivní využití dřevo teprve čeká. Je to způsobeno především tím, že vlastnosti dřeva jsou oproti jiným materiálům používaným ve stavebnictví značně odlišné. Ačkoliv poměr nízké objemové hmotnosti a vysoké pevnosti (v porovnání s ostatními stavebními materiály) zajišťuje dřevu výborné předpoklady pro použití v konstrukcích, často se hovoří o těchto překážkách bránících jeho širšímu využití: hygroskopicitě (schopnost látek pohlcovat vlhkost) a s ní spojených změn rozměrů při změně vlhkosti, nehomogenitě (různorodost struktury, kvality a vlastností), anizotropii (nestejnoměrnost vlastností v různých směrech mechanické vlastnosti v podélném směru několikanásobně převyšují vlastnosti v příčném směru). Hlavním důvodem, který vedl k vývoji materiálů na bázi dřeva, byla snaha o výrobu produktů využívajících příznivé vlastnosti dřeva (izolační vlastnosti, snadná obrobitelnost, příznivé působení na prostředí, nízké výrobní nároky na energii ) a zároveň překonávajících jeho nevýhody. Protože dřevo je materiál tvořený z vláken, který sesychá/bobtná pouze ve směru kolmém na vlákna, lze rozměrové změny materiálů na bázi dřeva minimalizovat vhodným konstrukčním řešením, například tzv. křížovým lepením (lepením materiálu tak, že směry vláken jednotlivých vrstev jsou na sebe kolmé). Při výrobě aglomerovaných materiálů se dřevo nejdříve dezintegruje na drobné části a tyto drobné části se následně spojují do jednoho celku s uspořádáním podle požadavků na konečný produkt. Tímto výrobním postupem lze dosáhnout nižší vlhkostní roztažnosti. Materiály na bázi dřeva také překonávají nehomogenitu přírodního dřeva a rozšiřují rozmanitost jednotlivých konstrukčních řešení. Ačkoliv tyto materiály, stejně jako pouţitá výrobní surovina, vykazují anizotropní chování, na rozdíl od dřeva, lze stupeň anizotropie kompozitních materiálů regulovat (například velikostí a orientací dřevních částic). To je další podstatná výhoda těchto materiálů, neboť jejich vlastnosti v jednotlivých směrech mohou být řízeny podle požadavků na konečný způsob aplikace. Variabilita mechanických vlastností je u kompozitních materiálů také menší než v případě nehomogenního přírodního materiálu dřeva (Baker, 2002). Mezi další významné výhody materiálů na bázi dřeva patří: možnost výroby produktů v rozměrech, které jsou omezovány pouze použitou výrobní technologií, možnost efektivnějšího využití přírodního materiálu, snadnější přizpůsobení měnícím se požadavkům trhu, 2

5 v porovnání s ostatními materiály menší zatížení životní prostředí z důvodů minimální spotřeby chemických látek, které jsou ve výrobku obsaženy (Thelandersson, Larsen, 2003). Moderní materiály na bázi dřeva jsou vyráběny převážně ze sortimentů nízké kvality z rychle rostoucích druhů dřevin. Skutečnost, že surovina nízké kvality může být použita pro výrobu vysoce kvalitního produktu, je pokládána za jednu z největších výhod těchto materiálů a to zejména v případech, kdy jsou pro výrobu používány malé průměry kulatin. Další výhodou je, že díky různým technologickým postupům mohou být z několika málo druhů dřevin vyráběny materiály se širokou škálou vlastností pro odlišné aplikace. Kontrolní otázky: 1. Co je hlavním důvodem výroby materiálů na bázi dřeva. 2. Uveď výhody materiálů na bázi dřeva.. 3

6 2 Doporučená literatura 1. Zdeňka Křupalová. Nauko o materiálech. Sobotáles Praha, ISBN Nutsch, W. A kol. Příručka pro truhláře. Sobotáles Praha, ISBN

7 3 Použitá literatura a zdroje 1. Zdeňka Křupalová. Nauko o materiálech. Sobotáles Praha, ISBN Nutsch, W. A kol. Příručka pro truhláře. Sobotáles Praha, ISBN