Sormijatketun rakennesahatavaran lujuuteen vaikuttavat tekijät puun jatkojalostuksessa
Lampinen, Tuomas (2005)
Tiivistelmä
Diplomityö tehtiin Stora Enson Kiteen sahalla, tuotantokäytössä olevaa sormijatkoslinjaa tutkien. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää raaka-aineen keskikosteuden, kosteusgradientin, mitallistamishöyläyksen ja liitettävien aihioiden pituuden vaikutus jatketun tuotteen laatuun. Koekappaleita valmistettiin viisi höylättyä ja viisi sahapintaista luokkaa. Luokat valmistettiin eripituisista aihioista, puolen metrin jaolla. Koekappaleiden taivutuslujuus mitattiin nelipistetaivutuksella, standardin EN 408 mukaan. Taivutuskokeen jälkeen kappaleista mitattiin keskikosteus ja sahattiin koepalat kosteusgradientin mittaamiseksi. Koekappaleita valmistettiin yhteensä 37.8 m3.
Tutkimuksissa selvisi, että kappaleiden keskikosteuden ja taivutuslujuuden välillä vallitsee heikko positiivinen riippuvuus. Kosteusgradientin ja taivutuslujuuden välillä riippuvuus on selkeämpi, kosteusgradientin kasvaessa myös taivutuslujuus lisääntyy. Tämä selittyy kappaleiden tiheyden vaihtelulla. Tiheämpiin kappaleisiin jää kuivauksessa suurempi kosteusgradientti. Aihioiden mitallistaminen pienentää taivutuslujuuden hajontaa ja vähentää raaka-aineen mittaheittojen aiheuttamia häiriöitä tuotannossa. Aihionpituus vaikuttaa murtumatyyppien jakaumiin ja aihioiden kierouteen. Sopivin aihionpituus on tässä tapauksessa 0.8-1.0 m. Puolet kappaleista murtui liitoksen ulkopuolelta, useimmiten oksan kohdalta. Paras tapa parantaa kappaleiden lujuutta on lujuuslajitella raaka-aine. Master's thesis was done in Stora Enso Kitee sawmill related to operating finger joint line. Target of the research was to determine the affects of moisture content, moisture gradient, planing and length of jointed members to quality of the product. Ten specimen groups were made, five planed and five rough. Lengths of jointed members in groups were 0.5-2.5 m. Bending strengths of the products were measured according to EN 408. After that, moisture content was measured and pieces for moisture gradient measurements were taken. Total volume of specimens was 37.8 m3.
According to results, moisturecontent and bending strength have minor positive correlation. Moisture gradientand bending strength have also positive correlation. This result is due to variation in raw material density. Specimens with high density have high moisture gradient and good bending strength values. High moisture gradient values in high density specimens are due to constant drying time in kiln. Planing reduces standard deviation of bending strength and faults in production, caused by differencesin sawn good sizes. Length of raw material has affect on twisting and type of fracture. Recommended raw material length is 0.8-1.0 m. In half of the specimens,fracture was away from the joint. Most common reason for fracture was an edge knot. Best way to improve bending strength is to use strength graded raw material.
Tutkimuksissa selvisi, että kappaleiden keskikosteuden ja taivutuslujuuden välillä vallitsee heikko positiivinen riippuvuus. Kosteusgradientin ja taivutuslujuuden välillä riippuvuus on selkeämpi, kosteusgradientin kasvaessa myös taivutuslujuus lisääntyy. Tämä selittyy kappaleiden tiheyden vaihtelulla. Tiheämpiin kappaleisiin jää kuivauksessa suurempi kosteusgradientti. Aihioiden mitallistaminen pienentää taivutuslujuuden hajontaa ja vähentää raaka-aineen mittaheittojen aiheuttamia häiriöitä tuotannossa. Aihionpituus vaikuttaa murtumatyyppien jakaumiin ja aihioiden kierouteen. Sopivin aihionpituus on tässä tapauksessa 0.8-1.0 m. Puolet kappaleista murtui liitoksen ulkopuolelta, useimmiten oksan kohdalta. Paras tapa parantaa kappaleiden lujuutta on lujuuslajitella raaka-aine.
According to results, moisturecontent and bending strength have minor positive correlation. Moisture gradientand bending strength have also positive correlation. This result is due to variation in raw material density. Specimens with high density have high moisture gradient and good bending strength values. High moisture gradient values in high density specimens are due to constant drying time in kiln. Planing reduces standard deviation of bending strength and faults in production, caused by differencesin sawn good sizes. Length of raw material has affect on twisting and type of fracture. Recommended raw material length is 0.8-1.0 m. In half of the specimens,fracture was away from the joint. Most common reason for fracture was an edge knot. Best way to improve bending strength is to use strength graded raw material.