Giáo trình chạm khắc gỗ part 4 pptx

34 nền vao khâu chạm khắc đã tiết kiệm đươc rất nhiều công hao phí cho hai công đoạn đó so với làm thủ công.trước kia khi làm bằng tay không những độ nhẵn không cao mà hoạ tiết làm ít phức tạp và sinh động, tỷ lệ hư hổng lớn chất lượng gia công thấp. e. Độ sắc bén của công cụ gia công Mặc dù đã có sự chạm khắcợ giúp của một số máy móc nhưng khâu chạm khắc vẫn chủ yếu dùng những dụng cụ truyền thống như các loại đục. Những dụng này rất đa dạng về hình dạng và kích thước, mỗi một dụng cụ có một năng riêng từ khâu đục phá, gọt, hoàn thiện dáng và cấu tạo, nao,tỉa. Với những khâu này thì ở các làng nghề chưa có sự can thiệp của máy móc, mà chất lượng chạm khắc vẫn chủ yếu phụ thuộc vào dụng cụ chạm khắc và tay nghề của người thợ. Chính vì thế độ sắc bén của công cụ cắt là rất quan trọng. Trong đục vỡ là quá trình tạo nên dáng vóc của sản phẩm cho nên nhát đục phải sắc ngọt không được để sơ sước gỗ huặc tạo vết nứt dù là vết nứt nhỏ vì thế yêu cầu công cụ phải sắc bén, lựa theo chiều thớ gỗ để đục lấy bỏ đi từng phần gỗ gọn gàng sạch sẽ. Trong khâu gọt thường dùng các loại chàng huặc đục. Lưỡi công cụ không được nhấn quá sâu vào chi tiết, rất dễ bị lẹm đi chi tiết huặc tạo thành các vết gọt nham nhở. Công cụ gọt phải yêu cầu mài thật sắc bén mới gọt nhẵn và không làm sơ sước huặc gãy chi tiết, nếu công cụ không sắc thì khi đưa chàng huặc đục đi sẽ để lại những gợn trên gỗ huặt gây hiện tượng đục. Trong khâu hoàn thiện và cấu trúc chú ý nhiều đến kết cấu cân đối của toàn sản phẩm, phải đảm bảo tính sinh động của sản phẩm vì thế không được tuỳ tiện gọt sửa sai tỷ lệ, phải gọt bỏ những đường nét thô thiển để các nét chạm khắc đều sắc bén. Nạo là công đoạn làm nhẵn các chi tiết của sản phẩm, nạo phải đảm bảo yêu cầu tạo cho chi tiết có độ nhẵn bóng, lượt là ngay cả những phần tỉa 35 như lông chim, thú…Vì thế công cụ nạo phải được mài thật sắc phải nạo theo chiều xuôi thớ gỗ. Nếu công cụ nạo không sắc có thể làm sơ sước bề mặt gỗ, không bóng huặc có thể tạo cho gỗ bị lởm chởm vừa có thể làm nứt hoặc gãy chi tiết nhỏ. Trong khâu tỉa yêu cầu đường tỉa phải mềm mại, sắc nét, không gấp khúc và các đường tỉa phải đều đặn đảm bảo thẩm mỹ cho sản phẩm. Nếu công cụ tỉa không đảm bảo độ sắc thì sẽ làm cho bề mặt hay cạnh tỉa sơ và các đường tỉa không nét, với những chi tiết nhỏ mảnh do ma sát lớn giữchạm khắc lưỡi cắt và gỗ gây lực đẩy lại của gỗ có thể gây ra tách vỡ chi tiết làm hỏng cấu trúc tổng thể sản phẩm. Vì thế trước khi tiến hành gia công chúng ta phải kiểm tra độ sắc bén của công cụ có đạt được yêu cầu hay không, nếu chưa đạt phải mài lại cho thật sắc. 2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến công nghệ Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng như sau:  Nguyên liệu  Nguyên lý cắt gọt  Thông số chế độ cắt gọt  Nguyên lý hoạt động của thiết bị  Tay nghề của người công nhân 2.2.1. Ảnh hưởng của nguyên liệu đến chất lượng công nghệ Nguyên liệu trong sản xuất đồ mộc nói chung là rất đa dạng, có thể sử dụng gỗ tự nhiên hoặc ván nhân tạo. Nhưng trong sản xuất đồ mộc chạm khắc truyền thống thì chỉ sử dụng gỗ tròn, gỗ hộp, gỗ dạng tấm… Những loại nguyên liệu đó được cung cấp từ gỗ rừng tự nhiên hay gỗ rừng trồng, vì vậy chúng rất phong phú về chủng loại và rất phức tạp về kích thước. Nhưng nếu dùng để sản xuất thì nó phải thoả mãn một số yêu cầu nhất định, những yêu 36 cầu đó phải gắn bó chặt chẽ với quá trình công nghệ, với yêu cầu của sản phẩm mộc, với thị hiếu và đặc biệt là tính kinh tế mà nó mang lại. Do vậy những tiêu chuẩn về nguyên liệu gỗ là không cố định, ta cần xác định những yêu cầu của chùng phù hợp với từng thời điểm và hoàn cảnh cụ thể. Song ta cần chú ý đến các yêu cầu sau: Chủng loại gỗ: Ta xét tất cả các loại gỗ trong tiêu chuẩn hoá về phân loại gỗ nhưng phải chú ý đến giá cả và khả năng cung cấp trên thị trường, đến yêu cầu hay đòi hỏi của người tiêu dùng… Hình dạng và kích thước: Thực chất hình dạng và kích thước của gỗ rất đa dạng và phong phú, nó biến động rất lớn. Song chúng ta có thể nói rằng đa số gỗ tròn có hình dạng giống nhau. Nhưng để gia công sản xuất đồ mộc được thuận lợi thì hình dạng gỗ phải nằm trong giới hạn cho phép và kích thước gỗ phải thoả mãn những yêu cầu nhất định. Chất lượng gỗ: Đây là một yêu cầu rất quan trọng đối với nguyên liệu. Nhưng tuỳ vào mục đích sử dụng mà nó có những chỉ tiêu yêu cầu cụ thể. Thông thường trong công nghệ xẻ mộc người ta dựa vào mức độ bệnh tật, hình dạng, kích thước gỗ để quyết định kỹ thuật xẻ sao cho đạt được chất lượng. Gỗ là đối tượng gia công của ngành chế biến, nó có những tính chất đặc thù riêng. Vì vậy để hiểu được các hiện tượng sinh ra trong quá trình cắt gọt, chúng ta xét những tính chất của gỗ ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt. Gỗ là vật liệu bất đẳng hướng, tính chất này ảnh hưởng lớn đến quá trình cắt gọt. Vì thế cần phải tìm hiểu sự ảnh hưởng của tính chất này đến quá trình cắt gọt. Để nghiên cứu thì ta chia thành 3 dạng cắt gọt. Cắt dọc thớ: Là quá trình cắt gọt mà phương chiều của vectơ vận tốc song song với chiều thớ gỗ. 37 Cắt ngang: Là quá trình cắt gọt mà phương chiều của vetơ vận tốc vuông góc với chiều thớ gỗ. Cắt bên: Là quá trình cắt gọt mà phương chiều của vectơ vận tốc vuông góc với mặt xuyên tâm. 2.2.1.1. Ảnh hưởng của cấu tạo gỗ đến chất lượng gia công Có thể nói rằng gỗ được cấu tạo bởi những hệ thống ống mà bản thân các ống này có chiều dày thành ống khác nhau, sự sắp xếp của nó không theo một chiều hướng nhất định, sự liên kết theo phương chiều cũng khác nhau, do đó theo những hướng khác nhau thì sự ảnh hưởng cũng khác nhau. Hơn nữa sự sắp xếp về gỗ sớm và gỗ muộn thường xen kẽ nhau nên tạo ra những vật cản trong quá trình cắt gọt có tính chu kỳ, song những chu kỳ này cũng không có sự đồng nhất. Trong cấu tạo gỗ thì có rất nhiều các thành phần có ảnh hưởng như: a) Tế bào gỗ Gỗ cây do vô số tế bào gỗ cấu tạo nên, các tế bào liên kết với nhau bằng pectíc, giống như vữa với các viên gạch. Vách tế bào chia làm 3 phần: Màng giữa, vách sơ sinh và vách thứ sinh. - Màng giữa: Là phần nằm giữa 2 tế bào cạnh nhau cấu tạo bằng chất pectíc mà thành phần cơ bản là axit tetragalactorolic. Màng giữa là một lớp màng mỏng, mức độ hoá gỗ cao. Nếu đun trong axit cromic thì chất pectíc sẽ bị tan rữa và làm cho tế bào tách rời nhau. Màng giữa có thể phân huỷ bởi vi sinh vật. - Vách sơ sinh: Vách này hình thành cùng với sự hình thành của tế bào, vách sơ sinh mỏng do Xenlulo, Hemixenlulo và Lignin. Mức độ hoá gỗ cao như màng giữa. Trong vách sơ sinh, các hemixenlulo sắp xếp không có trật tự nên vách sơ sinh không có tác dụng quyết định đến tính chất gỗ. 38 - Vách thứ sinh: Là lớp vách hình thành cuối cùng trong quá trình hoá gỗ của tế bào so với màng giữa và vách sơ sinh thì vách thứ sinh là phần dày nhất. Thành phần chủ yếu của lớp vách này là Xenlulo và lignin. Ở đây các hemixenlulo sắp xếp có trật tự và chia làm 3 lớp: + Lớp ngoài: Nằm sát vách sơ sinh, lớp ngoài mỏng, các hemixenlulo xếp vuông góc với trục dọc tế bào hoặc vuông một góc từ 70 - 90 0 so với trục dọc. + Lớp giữa: Nằm kế tiếp lớp ngoài, đây là lớp dày nhất, các hemixenlulo xếp song song với trục dọc của tế bào hoặc nghiêng một góc nhỏ hơn 30 0 so với trục tế bào. + Lớp trong: Nằm sát ruột tế bào, lớp này mỏng, các hemixenlulo sắp xếp giống lớp ngoài, tức là vuông góc với trục tế bào. Cấu trúc vách tế bào, đặc biệt sự sắp xếp các mixen trong vách thứ sinh có ảnh hưởng lớn đến mọi tính chất gỗ và cũng là cơ sở để giải thích các hiện tượng xảy ra trong quá trình gia công chế biến. b) Ống dẫn nhựa Ở trong cây, ống dẫn nhựa là tổ chức của tế bào mô mềm. ống dẫn nhựa có 2 loại: ống dẫn nhựa dọc và ống dẫn nhựa ngang. Ở gỗ lá kim, gỗ lá rộng chỉ có một loại ống dẫn nhựa dọc. Ống dẫn nhựa có ảnh hưởng nhất định đến quá trình gia công chế biến, nhất là trong trường hợp các ống dẫn chứa đầy nhựa. Chúng làm cho công cụ cắt chóng mòn hoặc bám vào mũi cắt làm giảm khả năng cắt gọt của công cụ. Khi nhựa bám vào bề mặt của dao làm tăng lực ma sát hoặc chúng bám vào bề mặt gia công làm giảm chất lượng gia công, nhất là trường hợp gia công tinh như đánh nhẵn. Nhất là khi phôi là thành phẩm dễ bị nứt, lượng ống dẫn ở các loại cây và ngay trong một đoạn của thân cây cũng không giống nhau, điều này gây ra tính không đồng đều 39 của gỗ, làm cho quá trình gia công chế biến trở nên phức tạp, ảnh hưởng không ít đến chất lượng công nghệ. ống dẫn làm cho bề mặt gia công kém phẩm chất, dễ gây ra chỗ lồi lõm trên bề mặt gia công. Kích thước của ống dẫn nhựa theo chiều tiếp tuyến khoảng 20 - 30 m. Người ta chia ống dẫn nhựa làm 3 loại: - Ống dẫn nhựa đơn - Ống dẫn nhựa kép - Ống dẫn nhựa dạng hỗn hợp. Mức ảnh hưởng của các loại ống dẫn nhựa đến quá trình gia công chế biến rất khác nhau. c) Sợi Libri – foma. Chiếm khoảng 20 – 60% thể tích cây lá rộng, sợi này nằm dọc thân cây, ở phần giữa phình to, còn 2 đầu thì thu hẹp lại. Phần lớn chúng nằm theo những góc khác nhau, vì vậy mà bề mặt gia công dễ bị xước, phoi dễ bị nứt, xiên, mặt cắt tạo ra không trùng với quỹ đạo thực của dao cắt, lực cắt tăng lên theo tiết diện ngang thì sợi Libri - foma không sắp xếp theo một quy luật nào cả. sợi này là thành phần chủ yếu để tạo ra độ cứng vững cơ học của cây gỗ lá rộng. Tuy sợi Libri - foma gây cản trở trong quá trình gia công chế biến nhưng nếu khắc phục được thì chúng tạo thành vân thớ đẹp trên bề mặt gia công, có lợi cho quá trình trang sức bề mặt, tăng thẩm mỹ cho sản phẩm mộc. Ngoài các thành phần trên trong gỗ còn có các thành phần khác như tia hướng tâm, parenkhit song chúng chỉ phần ít ảnh hưởng đến quá trình gia công cắt gọt. 2.2.1.2. Ảnh hưởng của cấu tạo thô đại của gỗ đến chất lượng công nghệ. a. Vòng năm và chiều thớ gỗ 40 Nếu nhìn trên mặt cắt ngang thân cây ta thấy những vòng năm là những vồng tròn đồng tâm vây quanh tuỷ cây. vồng năm là vòng gỗ do tầng phát sinh ra trong một chu kỳ sinh trưởng. Trong mỗi vòng năm, gỗ phía trong sinh ra trong một chu kỳ đầu sinh trưởng gọi là gỗ sớm có cấu tạo tế bào lớn, vách mỏng nên chỉ có màu trắng nhạt, nhẹ, mềm xốp; phần gỗ phía ngoài sinh ra vào cuối thời kỳ sinh trưởng gọi là gỗ muộn có màu sẩm hơn, tế bào nhỏ, vách dày, nặng hơn, mật độ tế bào tưong đối dày hơn. các lớp gỗ này trong thân cây tạo thành thớ gỗ, người ta xét quan hệ giữa chiều thớ gỗ với chiều chuyển động của tốc độ cắt và cạnh cắt của dao lúc cắt gọt được đặc trưng bằng góc gặp thớ, ký hiệu là:. Góc gặp thớ  là góc tạo thành giữa chiều tác dụng véc tơ lực cắt hay là vec tơ tốc độ thật đối với chiều thớ gỗ. kết quả thí nghiệm của viện nghiên cứu XAGI cho thấy, nếu thay đổi góc gặp  từ giá trị 0 0 tức là trường hợp nén dọc thớ thớ đến 90 0 tức là trường hợp nén bên, ứng suất giảm xuống còn khoảng 14%. Sự thay đổi ứng suất biểu thị ảnh hưởng của thớ gỗ đến quá trình cắt gọt. b. Lõi và giác Một số loại ggõ sau khi khai thác nhìn trên mặt cắt ngang chỉ thấy có một màu, người ta nói đây là những loại gỗ không có giác, lõi phân biệt. trái lại một số loại gỗ sau khi khai thác, trên mặt cắt ngang thấy hai vùng gỗ ở phía tuỷ và phía vỏ có mau sắc khác nhau, người ta nói đây là những loại gỗ có giác lõi phân biệt. Sự phân chia lõi, giác là kết quả sự sinh trưởng của cây, thương phần gỗ lõi sẫm màu hơn phần giác. Tính chất cơ học của phần lõi cũng cao hơn phần giác, vì thế gia công khó hơn, do vậy gỗ lõi gây ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt. Tuy nhiên ở hầu hết các loại gỗ. Khi sử dụng gỗ lõi thì mang lại hiệu quả cao hơn vì gỗ lõi nặng, cứng, khó thấm nước, đồng thời có khả năng chống sâu, nấm, mục mọt hơn gỗ giác. Theo kết quả nghiên cứu từ các công trình khác nhau cho thấy lực cắt tăng dần từ giác vào lõi. Thường 41 đến 8 - 10%, có các loại cây có thể đạt từ 20 - 25%. Nhưng cá biệt cây lá rộng ở vùng nhiệt đới, lực cắt phần giác và lõi không khác nhau mấy. c) Mắt gỗ Mắt gỗ xuất hiện là hiện tượng tất nhiên, lúc ấy cây phát triển cành. Mắt gỗ có cả ở trong cây gỗ lá rộng và cây lá kim. Tuỳ theo loại cây, theo vị trí, kích thước của cành, ngọn mà mắt gỗ ở mỗi loại có cơ cấu và kích thước khác nhau. Thông thường có màu thẫm hơn phần gỗ ở thân cây. Độ cứng của mắt cao hơn, tính chất cơ lý khác hẳn gỗ khác của thân. Trong quá trình cắt gọt mắt gỗ có ảnh hưởng xấu, lực cắt gọt tăng lên 4 - 5 lần so với lực cắt gọt ở thân cây, quá trình gia công khó hơn. Vì thế trong quá trình gia công cắt gọt gỗ có mắt phải đặc biệt chú ý sự ảnh hưởng của mắt đến chất lượng công nghệ, cụ thể là dao cắt. Tuy vậy, trong nhiều trường hợp mắt gỗ lại có giá trị mỹ thuật, mang lại giá trị thẩm mỹ cho sản phẩm. 3.4.1.3. Ảnh hưởng của tính chất vật lý của gỗ đến chất lượng công nghệ Trong quá trình cắt gọt gỗ, tính chất lý học của gỗ ảnh hưởng trực tiếp và vô cùng phức tạp, cho đến nay vấn đề này vấn đề này vẫn chưa được nghiên cứu chu đáo. Dưới đây chúng ta chỉ đề cập đến những tính chất lý học chủ yếu của gỗ đến quá trình cắt gọt. a) Độ ẩm Độ ẩm của gỗ có ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt, gia công chế biến. Ví dụ: ở độ ẩm W = 5% gỗ thông có ứng suất nén 9x10 3 N/cm 2 ; tăng độ ấm tới 30%, ứng suất nén của nó chỉ còn 2x10 3 N/cm 2 , tức đã giảm 80%. Tăng hay giảm độ ẩm của gỗ dẫn đến thay đổi tính chất cơ học của gỗ và tất nhiên các hiện tượng xảy ra trong quá trình cắt gọt gỗ cũng thay đổi theo. Theo Uyn - Son, mối liên quan giữa độ cứng với độ ẩm của gỗ có thể biểu thị theo công thức sau đây: 42 A w = 10 a - bw + 1 Trong đó: A w - Độ cứng của gỗ (N/mm 2 ) a và b - Hệ số W - Độ ẩm của gỗ. Nhìn vào công thức ta thấy rằng mức độ thay đổi ứng suất nén khá nhanh khi độ ẩm thay đổi từ 6 - 20%. Theo Saphốp thì khi độ ẩm thay đổi từ 6 - 30%, ứng suất uốn tĩnh giảm nhanh, nhưng sau đó có thể xem như không thay đổi. Nếu lấy ứng suất phá huỷ của gỗ khô là 100% thì gỗ ướt chỉ còn 57%. Theo Pe - xốp đồng thời với sự thay đổi ứng suất thì khả năng đàn hồi của gỗ thay đổi. Nếu gỗ khô bị sắp xếp lúc chúng bị uốn đạt độ võng là 20mm thì gỗ ướt đạt độ võng đến 30mm. Trong nhiều trường hợp khả năng đàn hồi tăng lên rất nhiều khi độ ẩm tăng. Nếu như gỗ bị phá huỷ ở khoảng đàn hồi 0,4mm thì gỗ ướt có thể đạt tới 2mm. Như vậy, vì tính chất đàn hồi khi độ ẩm tăng thì khả năng đàn hồi của gỗ tăng lên. b) Khối lượng của gỗ Khối lượng riêng của gỗ cũng gần bằng nhau là 1,54g/cm 3 . Song khối lượng riêng của gỗ thì khác nhau, gỗ có khối lượng riêng càng cao thì càng khó gia công và ngược lại. Nhìn chung khi khối lượng riêng tăng thì tính chất cơ học cũng tăng và lực cắt cũng tăng theo. Tuy vậy, có một số loại gỗ có khối lượng riêng không cao lắm nhưng lại tương đối khó gia công như: Gỗ Ngát, Ràng ràng. c) Nhiệt độ của gỗ Dưới tác dụng của nhiệt độ, gỗ sẽ thay đổi tính chất cơ lý, quá trình gia công chế biến cũng thay đổi theo. Theo Broanzơ, gỗ khô ở 20 0 C khối lượng riêng là 100% thì ở - 160 0 C khối lượng riêng sẽ tăng lên 54% và ở nhiệt độ là 43 160 0 C sẽ giảm xuống còn 40%. Theo Xaphôp, sự liên hệ giữa ứng suất giới hạn của gỗ ở độ ẩm, trọng lượng riêng khác nhau, với nhiệt độ được thể hiện thay đổi rõ rệt. Theo Oger, nếu thay đổi nhiệt độ từ - 20 0 C đến 60 0 C ứng suất tới hạn của gỗ sẽ giảm 40%, với khối lượng riêng là 0,58g/cm 3 và khoảng 20% với khối lượng riêng là 0,38g/cm 3 . Do đó trong nhiều khâu cắt gọt gỗ cần lưu ý vấn đề này. . sử dụng gỗ tự nhiên hoặc ván nhân tạo. Nhưng trong sản xuất đồ mộc chạm khắc truyền thống thì chỉ sử dụng gỗ tròn, gỗ hộp, gỗ dạng tấm… Những loại nguyên liệu đó được cung cấp từ gỗ rừng tự. thì khả năng đàn hồi của gỗ tăng lên. b) Khối lượng của gỗ Khối lượng riêng của gỗ cũng gần bằng nhau là 1,54g/cm 3 . Song khối lượng riêng của gỗ thì khác nhau, gỗ có khối lượng riêng càng. sinh ra trong quá trình cắt gọt, chúng ta xét những tính chất của gỗ ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt. Gỗ là vật liệu bất đẳng hướng, tính chất này ảnh hưởng lớn đến quá trình cắt gọt. Vì thế