Hiểu biết về độ ẩm là quan trọng đối với thợ tiện gỗ

Hãy bắt đầu hành trình cùng Wagner Meters, nơi khoa học về độ ẩm của gỗ trở thành đồng minh tốt nhất của nghệ sĩ trong việc chế tác những sản phẩm gỗ bền và đẹp.

Cho dù bạn là thợ tiện gỗ dày dạn kinh nghiệm hay người mới khám phá thế giới gỗ, việc nắm vững các khía cạnh tỉ mỉ nhưng quan trọng về độ ẩm trong gỗ sẽ giúp bạn tạo ra những tác phẩm quyến rũ và bền bỉ.

Với mỗi vòng quay của máy tiện, hãy hiểu được tiếng thì thầm của gỗ, phản ứng phù hợp với độ ẩm của gỗ, đảm bảo sản phẩm của bạn không bị nứt, cong vênh và vẫn giữ được vẻ thanh lịch vượt thời gian.

Hãy cùng khám phá thế giới nơi độ ẩm, gỗ và nghề thủ công đan xen, tạo nên không chỉ gỗ mà còn là những câu chuyện lưu truyền qua nhiều thế hệ.

• Hiểu về độ ẩm
• Tầm quan trọng của việc kiểm soát MC
• Độ ẩm tương đối và độ ẩm cân bằng
• Các vấn đề về độ ẩm trong quá trình tiện gỗ
• Làm thế nào để xoay hai lần có thể giúp kiểm soát sự co ngót
• Kiểm soát độ ẩm
• Sấy gỗ
• Đo MC bằng máy đo độ ẩm

Việc tiện gỗ thành công, giống như tất cả các công việc chế biến gỗ, đòi hỏi phải quản lý cẩn thận độ ẩm của gỗ. Độ ẩm là một yếu tố quan trọng trong cách gỗ hoạt động và trong độ bền và vẻ đẹp lâu dài của sản phẩm hoàn thiện.

Hiểu về độ ẩm

Tất cả gỗ đều chứa độ ẩm. Gỗ là vật liệu hút ẩm, có nghĩa là nó dễ hấp thụ hoặc giải phóng độ ẩm. Độ ẩm trong không khí xung quanh quyết định hàm lượng độ ẩm (MC) của gỗ.

Độ ẩm tương đối (RH) đo độ ẩm trong không khí. Nó biểu thị lượng nước mà không khí giữ lại so với lượng nước mà không khí có thể giữ lại ở nhiệt độ và áp suất nhất định.

Khi RH tăng, gỗ hấp thụ độ ẩm từ không khí, khiến gỗ nở ra. Khi RH giảm, gỗ giải phóng độ ẩm vào không khí, khiến gỗ co lại.

MC là tỷ lệ giữa trọng lượng của nước trong một miếng gỗ so với trọng lượng của miếng gỗ không có nước. Công thức là:

MC = (trọng lượng nước / trọng lượng gỗ khô) x 100

Ví dụ, một khối gỗ nặng 10 lb. (được đo sau khi khô), chứa 1 lb. nước có MC là:

(1 / (10 – 1)) x 100 = 11.1%

Tầm quan trọng của việc kiểm soát MC

Gỗ giãn nở và co lại khi MC của nó thay đổi. Vì vậy, nếu MC được phép giảm đáng kể sau khi một mảnh gỗ được tiện, gỗ có thể co lại, nứt hoặc cong vênh. Cong vênh xảy ra vì gỗ co lại nhiều hơn theo hướng vân gỗ hơn là theo chiều ngang vân gỗ hoặc vì gỗ không được sấy khô đều.

Điều này có nghĩa là MC phải được giữ ổn định trong khoảng 2% trong suốt quá trình sản xuất sản phẩm gỗ và trong suốt quá trình đưa sản phẩm vào sử dụng.

Độ ẩm tương đối và độ ẩm cân bằng

Như chúng ta đã thấy trước đây, MC được xác định bởi độ ẩm tương đối của không khí xung quanh. Khi RH tăng, gỗ hấp thụ độ ẩm. Khi RH giảm, gỗ giải phóng độ ẩm vào không khí. Khi RH cân bằng với MC, quá trình trao đổi độ ẩm dừng lại. Đây được gọi là điểm cân bằng và MC của gỗ tại điểm này được gọi là hàm lượng ẩm cân bằng (EMC).

Để tránh các vấn đề về giãn nở và co lại, hãy giữ gỗ ở mức EMC gần với giá trị mà sản phẩm sẽ được sử dụng.

Đối với hầu hết các không gian trong nhà ở Bắc Mỹ, độ ẩm tương đối trung bình là 30% đến 50%, tương ứng với EMC là 6% đến 9%.

Các vấn đề về độ ẩm trong quá trình tiện gỗ

MC không phù hợp có thể gây ra vấn đề khi bạn tiện gỗ. Nếu MC quá cao, các sợi gỗ sẽ yếu và gỗ sẽ không tiện trơn tru. Nếu MC quá thấp, gỗ có thể nứt hoặc sứt mẻ.

Sấy không đều cũng có thể gây ra vấn đề. Gỗ được sấy quá nhanh có thể có MC cao hơn ở giữa so với bề mặt. Điều này khiến bề mặt co lại nhiều hơn ở giữa và tạo ra ứng suất bên trong gỗ. Khi gỗ được xoay, ứng suất được giải phóng và gỗ cong vênh.

Gỗ cũng có thể khô không đều vì độ ẩm thoát ra từ đầu thớ gỗ nhanh hơn so với dọc theo thớ gỗ.

Vì gỗ co theo chiều ngang thớ nhiều hơn là theo chiều dọc thớ, nên độ co quá nhiều sau khi tiện gỗ có thể khiến sản phẩm bị cong vênh.

Làm thế nào để xoay hai lần có thể giúp kiểm soát sự co ngót

Việc đảo hai lần giúp giảm thời gian sấy phôi, đảm bảo việc đảo trơn tru và ngăn ngừa nứt, cong vênh sau khi đảo.

Như tên gọi của nó, đây là một quy trình gồm hai bước. Đầu tiên, một phôi xanh được lật để loại bỏ hầu hết vật liệu thừa. Sau đó, mảnh đó được để thêm thời gian để khô. Khi hầu hết vật liệu thừa được loại bỏ, mảnh đó sẽ khô nhanh hơn nhiều so với toàn bộ phôi.

Khi gỗ khô, miếng gỗ sẽ tự nhiên bị biến dạng. Khi gỗ đạt đến MC chính xác, lần tiện cuối cùng sẽ loại bỏ phần vật liệu thừa còn lại và tạo ra hình dạng cuối cùng. Với MC chính xác, miếng gỗ sẽ không bị co lại hoặc biến dạng sau lần tiện cuối cùng.

Kiểm soát độ ẩm

Kiểm soát độ ẩm bắt đầu từ rất lâu trước khi bạn bắt đầu tiện. Có nhiều nguồn gỗ để tiện và MC có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào loại bạn chọn.

Nhiều thợ tiện gỗ thích bắt đầu bằng gỗ xanh. Gỗ xanh là loại gỗ mới xẻ và chưa được sấy khô. Điểm tuyệt vời của gỗ xanh là bạn có thể chọn một miếng gỗ có nhiều đặc tính hơn gỗ đã sấy khô và có thể không tốn kém hoặc miễn phí.

Sấy lò sử dụng nhiệt và lưu thông không khí để đẩy nhanh quá trình sấy. Gỗ sấy lò được sấy đến MC khoảng 8%, giúp gỗ sẵn sàng để tiện. Nhược điểm là tương đối đắt.

Gỗ phơi khô bằng không khí rẻ hơn gỗ sấy bằng lò, nhưng thường chỉ sấy đến khoảng 10% đến 18% MC. Bạn sẽ cần phải sấy khô gỗ này thêm nữa trước khi tiện lần cuối.

Sấy gỗ

Nếu bạn sử dụng gỗ không được sấy khô đến độ ẩm thích hợp từ 6% đến 9% MC, bạn sẽ cần phải tự sấy khô. Có một số cách để làm điều này. Đầu tiên, bạn có thể sấy khô bằng không khí bằng cách giữ gỗ trong không gian kín được điều hòa ở độ ẩm tương đối 30% đến 50%. Làm khô theo cách này có thể mất nhiều tháng, nhưng không tốn kém và đảm bảo quá trình sấy chậm và đều.

Bạn cũng có thể sấy khô bằng lò nung tự chế. Nếu bạn có không gian nhỏ khép kín, bạn có thể cung cấp nhiệt bằng bóng đèn sợi đốt thông thường. Một số người đã thành công khi sấy khô gỗ bằng lò vi sóng. Tuy nhiên, có thể có vấn đề nếu không thực hiện đúng cách hoặc thực hiện quá nhanh.

Phần thớ gỗ khô nhanh hơn phần còn lại của gỗ. Bạn có thể đảm bảo khô đều hơn bằng cách bảo vệ phần thớ gỗ bằng một lớp sản phẩm như Anchorseal.

Tải xuống miễn phí – Máy đo độ ẩm dạng ghim hay không ghim phù hợp hơn với bạn?

Sử dụng cân để xác định thời điểm gỗ khô

Khi gỗ khô và đạt đến EMC, quá trình khô chậm lại và cuối cùng dừng lại. Bạn có thể biết khi nào điều này xảy ra bằng cách cân gỗ. Bạn cần thực hiện việc này trong không gian được kiểm soát của mình, giữ ở mức 30% đến 50% RH.

Với một cân kỹ thuật số chính xác, hãy cân gỗ sau mỗi vài ngày và ghi lại trọng lượng cho đến khi gỗ ngừng mất trọng lượng. Khi gỗ đã ổn định, gỗ sẽ đạt đúng MC và sẵn sàng để tiện.

Sử dụng cân để đo chính xác MC

Bạn cũng có thể đo MC chính xác bằng cách sử dụng cân. Đây là một quá trình phức tạp và tẻ nhạt hơn, và đòi hỏi một cân rất chính xác. Nó cũng đòi hỏi một lò nướng để sấy gỗ. Gỗ giải phóng các hóa chất độc hại khi sấy khô, vì vậy lò nướng phải được dành riêng cho mục đích này.

Đầu tiên, cắt một khối nhỏ khoảng 1” ở cạnh gỗ mà bạn muốn đo. Cân khối gỗ trong vòng một phần mười ounce và ghi lại. Đây được gọi là “trọng lượng ban đầu”.

Tiếp theo, sấy khô khối gỗ trong lò ở nhiệt độ khoảng 210 đến 220 độ F. Bạn sẽ cần sấy khô trong khoảng 24 giờ. Sau đó, cân gỗ sau mỗi vài giờ và ghi lại trọng lượng. Khi gỗ ngừng mất trọng lượng, tức là gỗ đã khô.

Cân khối và ghi lại trọng lượng. Đây là “trọng lượng sấy khô trong lò”. Sau đó sử dụng hai trọng lượng để tính MC:

MC = ((trọng lượng ban đầu – trọng lượng khô trong lò) x 100) / trọng lượng khô trong lò

Đo MC bằng máy đo độ ẩm

Đo MC bằng cân rất tốn thời gian và tẻ nhạt. Máy đo độ ẩm có thể giúp bạn thực hiện việc này nhanh hơn và tiện lợi hơn.

Có hai loại máy đo độ ẩm Có sẵn: đồng hồ đo loại có chốt và đồng hồ đo không chốt.

Đồng hồ đo loại chốt sử dụng điện trở của độ ẩm trong gỗ để đo MC. Đồng hồ đo có hai chốt kim loại mà bạn đẩy vào gỗ đến độ sâu mong muốn. Điện trở được đo giữa các chốt. Điện trở càng thấp, MC càng cao.

Đồng hồ đo kiểu ghim nhạy cảm với nhiệt độ, vì vậy chúng thường đi kèm với biểu đồ hiệu chỉnh nhiệt độ. Chúng cũng nhạy cảm với thành phần hóa học của các loài gỗ, vì vậy thường có cài đặt loài.

Hướng của vân gỗ cũng ảnh hưởng đến kết quả đo, vì vậy bạn cần phải đóng chốt theo đúng hướng.

Đồng hồ đo không có chốt gửi tín hiệu điện từ qua gỗ để đo các đặc tính điện môi của gỗ. Để đọc, bạn đặt đồng hồ đo trên bề mặt phẳng của gỗ. Kết quả đọc có trong vài giây. Không có chốt nào làm hỏng bề mặt gỗ. Không mất thời gian đóng chốt vào gỗ, do đó đồng hồ đo không có chốt có thể sử dụng nhanh hơn nhiều.

Máy đo không chốt nhạy cảm với mật độ gỗ và đi kèm với cài đặt loài để bù trừ. Để đo ở các độ sâu khác nhau, hãy sử dụng máy đo không chốt tốt có cài đặt độ sâu có thể lựa chọn. Hướng vân gỗ không ảnh hưởng đến kết quả đo.

Máy đo độ ẩm gỗ

Máy đo độ ẩm gỗ nhanh hơn, dễ hơn và đáng tin cậy hơn nhiều so với việc sử dụng cân để đo MC.

Đồng hồ đo không chốt có những ưu điểm sau so với đồng hồ đo loại chốt:

• Chúng không làm hỏng bề mặt gỗ
• Chúng không yêu cầu định hướng và chốt lái
• Không có chân nào có thể uốn cong hoặc gãy
• Chúng không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và hướng hạt
• Chúng nhanh hơn và dễ sử dụng hơn

Eric Wagner

Eric rất hào hứng khi đấu tranh với các vấn đề về độ ẩm gây ra hàng tỷ đô la lãng phí ở Hoa Kỳ và phần còn lại của thế giới. Anh ấy cũng thích dành thời gian rảnh rỗi để làm đồ gỗ và biết rằng các dự án của mình sẽ không gặp vấn đề về độ ẩm.

Cập nhật lần cuối vào ngày 6 tháng 2023 năm XNUMX