Naslov
Čimbenici koji utječu na spajanje tokarenih bukovih elemenata tehnikom zavarivanja
(Factors of that effect connection of beech turning elements by wood welding process)

Autori
Župčić, Ivica

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Šumarski fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
09.04

Godina
2010

Stranica
237

Mentor
Grbac, Ivica

Ključne riječi
zavarivanje masivnog drva; bukovina; čimbenici zavarivanja; zavarivanje modificiranog drva; frekvencija vrtnje; trajanje zavarivanja; čvrstoća zavarenog moždanika; čvrstoća lijepljenog moždanika; dužinsko spajanje tokarenih elemenata
(solid wood welding; beech; welding factors; modified wood welding; rotation frequency; welding time; strength of welded dowel; strength of glued dowel; longitudinal bonding of turning elements)

Sažetak
Zavarivanje drva je proces u kome se odvijaju kemijsko-fizikalne reakcije, uslijed trenja nastaje toplina koja tali i omekša strukturu drva, a hlađenjem tako nastale taline dobiva se čvrsti spoj. Istraživanje se temelji na poučavanju i istraživanju glavnih čimbenika koji utječu na proces zavarivanja. Promatrani čimbenici su vrijeme trajanja zavarivanja, dosjed spoja (zador) koji se koristi prilikom zavarivanja, frekvencija vrtnje, utjecaj presjeka i teksture drva, utjecaj dubine zavarivanja, širine goda, te utjecaj modifikacije drva na zavarivanje. Pojedinačno poznavanje svakog čimbenika važno je zbog mogućnosti spajanja tokarenih elemenata metodom rotacijskog zavarivanja bez upotrebe ljepila. Istraživanje je provedeno eksperimentalno variranjem svakog pojedinog parametra unutar svakog važnog čimbenika zavarivanja. Elementi za izradu uzoraka koji su korišteni u istraživanju bili su kružnog, kvadratnog i pravokutnog presjeka izrađeni od bukovine. Upravo zbog jednostavnosti izrade ispitnih uzoraka svi uzorci nisu bili kružnog presjeka, iako je ideja koja je istraživana u ovom radu da se zavarivanjem spajaju tokareni elementi iz bukovine u štapove kružnog presjeka beskonačne dužine. Iz tih štapova mogu se krojiti tokareni elementi potrebnih dimenzija za proizvodnju namještaja i dijelova za namještaj. Na taj način bi se bolje iskorištavao drvni materijal, slično kao kod dužinskog spajanja drva lijepljenjem. U istraživanju su korišteni ravno nažljebljeni i glatki moždanici. Vrlo važan čimbenik rotacijskog zavarivanja je razlika između promjera moždanika i promjera rupe (zador). Veličina zadora definira volumen drvne tvari koja mora biti rastaljena u talinu u određenom vremenskom intervalu. Jedan dio volumena smanjuje se zbog gnječenja i urušavanja lumena stanica te povećanja gustoće sljubnice na približno 1, 4 g/cm3. Drugi dio volumena pretvori se u sitne čestice zbog abrazije i trenja. Vrijeme trajanje procesa zavarivanja vrlo je bitan čimbenik ne samo rotacijskog, već i vibracijskog zavarivanja. U tom periodu zador utječe na promjenu oblika rupe i moždanika. Od vizualnih promjena znatno važnije su kemijsko-fizikalne reakcije koje počinju s početkom rotacije i nastavljaju se po završetku rotacije u fazi skrućivanja taline i tvorbe čvrstog spoja. Vrijeme trajanja procesa zavarivanja ovisi o dosjedu (zadoru), a ukoliko je zador od 2 do 2, 5 mm optimalno vrijeme zavarivanja je od 0, 8 do 1 s. Postoje i drugi čimbenici koji utječu na čvrstoću zavarenog spoja. Tako frekvencija vrtnje utječe na čvrstoću spoja, ali u kombinaciji s odgovarajućim pomakom (za određenu frekvenciju) njezin utjecaj se može donekle anulirati i ublažiti. Dubina zavarivanja također utječe na čvrstoću spoja, ali svakako treba voditi računa da će kod određenih dubina vrh moždanika biti istrošen i zavarivanje neće biti ostvareno (zbog nedovoljnog zadora). Drvo modificirano toplim zrakom i limunskom kiselinom se može uspješno zavarivati, a dobiveni rezultati su zadovoljavajući. Dobra svojstva modificiranog drva treba iskoristiti kod zavarenog spoja. Opisan je način i metoda dužinskog načina spajanja tokarenih elemenata metodom zavarivanja. Ova metoda je po prvi puta primijenjena na dužinsko spajanje tokarenih elemenata. Proizvod je dužinski spojen element neograničene dužine. Rezultati ukazuju na visoku čvrstoću spoja koja se može mjeriti s čvrstoćom lijepljenih spojeva.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Drvna tehnologija

POVEZANOST RADA