Faesztergálás: Faanyagok előkészítése

Egy kis anyagismeret

A fa felépítését megvizsgálva a képen látható bütümetszet alapján a következő részeket különböztetjük meg:

Kívül található a kéreg, amely a környezettel szembeni védelemre szolgál. A kéreg külső felületén elparásodott sejtek vannak. A kéreg alatt a háncs, ez alatt a kambium található. A két irányban osztódó kambium kifelé a háncsot, befelé a fatestet hozza létre. A háncs elhalt, külső szövetrészei védő, hőszigetelő réteget képeznek. A kambiumtól a törzs közepéig található a fatest, amely két részre tagolódhat: a szijácsra és a gesztre. A törzs közepén a bél helyezkedik el.

Az ún. évgyűrűk a korai (tavaszi) és a késői (őszi) pásztákból tevődnek össze.

A rostirányra merőleges metszet a kereszt-, vagy bütümetszet. A fa belén át sugár irányban a rostiránnyal párhuzamosan készített metszet a sugármetszet. Azok a metszősíkok, amelyek nem mennek át a bélen, de a rostiránnyal párhuzamosan készülnek, és a bélsugarakra merőlegesek, a húrmetszetek.

A különböző metszeteken megfigyelhető jellemző részletek az évgyűrűk, az edények, a tömősejtek, a gyantajáratok, a bélsugarak, a parenchima, a bélfoltok, a szijács, a geszt, és az álgeszt. A fa további jellemző tulajdonságai: a fa színe, fénye, keménysége, hasíthatósága, és súlya.

Milyen fát esztergálhatunk?

Tulajdonképpen majdnem minden fafajta esztergálható. Hazánkban az őshonos erdei fákon kívül különböző gyümölcs-, és díszfák anyaga felhasználható. (A gyümölcsfák erezete, színe különösen szépen mutat egy-egy esztergált tárgyon.)

A hazai fafajtákon kívül egyes kereskedésekben be lehet szerezni különféle egzotikus fafajtákat, így mahagónit, paliszandert, Teak-ot, Wengét és egyéb szebbnél szebb fafajtákat. Lehetőségeinknek szinte csak a pénztárcánk szabhat határt.
Szegmentált esztergáláshoz felhasználhatók különböző furnéranyagok is rétegek elválasztáshoz, mintázatok kialakításhoz.

A fenyőfélék esztergálása – az erősen „szálkás” anyagának köszönhetően nem túl egyszerű, gyakoriak a rost-, és darabkiszakadások. Kezdők gyakran az ilyen kudarcokat átélve tesznek le véglegesen arról, hogy faesztergályosok legyenek, ezért eleinte ajánlott rendesen kiszárított keményfa megmunkálásával próbálkozni (pl.: tölgy, bükk, kőris)

A fa szárítása

A kitermelt faanyag általános felhasználás előtt szárítást igényel. A szárítás a faanyag nedvességtartalmának (amely élőnedves állapotban a fa tömegének akár 50%-át is kiteheti) csökkentése a felhasználás, feldolgozás igényeinek megfelelően, hogy a szárítás kedvező hatásait élvezni tudjuk.
A szárítással elérhető:

• a méret,- és alakváltozás, így különösen a dagadás, repedezés, vetemedés csökkentése
• a megmunkálhatóság növelése
• ragaszthatóság növelése
• felületkezelési eljárások alkalmazhatósága
• gombabetegségek megjelenésének csökkentése, minimalizálása

A szárítás történhet:

• természetes úton
• mesterségesen (általában üzemi, kisüzemi módszerekkel, speciális gépekkel)

Természetes úton történő szárítás során a faanyag csak a szabad levegővel történő érintkezéssel, szellőzéssel veszíti el nedvességtartalmának egy részét.

A fa kivágása után a természetes száradás azonnal megindul. Leggyakrabban a fát a kitermelés helyen hagyják egy ideig száradni, így azonban – az időjárás viszontagságainak kitéve – a száradási idő rendkívül lassú, valamint mindenképpen fennáll a talajvíz káros felvétele és a gombásodás kialakulása.
Megfelelő szárítási mód, ha a fát fedett, de jól szellőző helyiségben (fészerben vagy erre külön kialakított helyen) tároljuk úgy, hogy a talaj nedvessége és napsugárzás közvetlenül ne érje.

A szárítandó fát – lehetőleg egyforma vastagságú – vízszintes ászokfákra, vagy vékony dorongfákra helyezik úgy, hogy a fa lehető legnagyobb felülete érintkezzen a szabad légárammal. A természetes szárítás időtartama puhafánál 2-3, keményfánál akár 4-10 évig is eltarthat, míg a fa nedvességtartalma 15-20% alá csökken, azonban ekkor is csak légszáraz állapotról beszélhetünk, így a fa felhasználásáról ennek tudatában kell dönteni.

Mesterséges szárítás, vagy aszalás elég költséges, ezért ezt leginkább üzemek, fafeldolgozó műhelyek alkalmazzák, mivel a hosszú évekig tartó természetes szárítás nagy időveszteséggel és egyéb járulékos költséggel jár (raktározás, készlettartás, alapanyag késleltetése).
Ezzel a módszerrel (speciális szárítóberendezéssel) végzett szárítás során – a már előzőleg természetes úton 1-2 éve szárított faanyagot – akár 2 – 10 nap alatt lehet olyan állapotba hozni, hogy a repedésre, vetemedésre, gombásodásra való hajlamát elveszítse.
A szárítást legtöbbször szárítókamrákban végzik (Napier, Fréret rendszerű) oly módon, hogy a hézagolva felrakott faanyagot meleg levegőben vagy forró füstben szellőztetik, így az nedvességtartalmát viszonylag rövid idő alatt, de fokozatosan veszti el.
A mesterséges szárítással elérhető átlagos nedvességtartalom 10-12 %.

Ismertek egyéb, ma már nem igen alkalmazott módszerek is, mint például a 60-70 C fokos alkohol-benzin keverék (80-20% arányban) amelyet egy zárt tartályban adagolnak a szárítandó anyaghoz mindaddig, amíg a vegyi vízelvonás minimális nedvességtartalmú fát nem eredményez.

Amatőr faesztergályosoknál bevált fogás, hogy a frissen kivágott fát a máglyázás előtt teljesen, vagy részben lekérgezik, valamint a bütü teljes felületét mindkét oldalon lenolajjal, paraffinnal átitatják.

A fentiektől eltérően lehetséges a teljesen nyers, nagy nedvességtartalmú fa esztergályozása is, itt azonban tudatában kell lenni annak a ténynek, hogy a tárgy elkészítése után is hajlamos a vetemedésre, repedésre. Néhány módszerrel ezek a hatások csökkenthetők, úgy mint a mikrohullámmal történő szárítás, felületkezelések megfelelő alkalmazása, valamint lehetőség szerint a kimunkált favastagság (falvastagság) lehető legkisebbre hagyása.  Egyes fafajtáknál a rönk negyedelése, és a negyedekből történő esztergálás megelőzheti a fa későbbi megrepedését. Azonban a vetemedés (kör keresztmetszet ellipszissé torzulása) még így is fennállhat.

A fa darabolása

Megmunkálás előtt a faanyagot a célnak megfelelő méretre, formára kell vágni vagy hasítani.
Rönköket általában felezni, harmadolni, vagy negyedelni szokták, és az így keletkező hengerrészt igazítják hasítással vagy durvagyalulással kör keresztmetszetűre. A rönk darabolása hasítással történik, mivel így a fa természetes repedési vonalain haladva válik szét.

Tányéranyagokat általában max. 100 mm-es vastagságú pallókra vágják ún. gatterokban.  Ezen kívül használhatók különböző méretű deszkák és lécek, ezeket általában tömbösítéssel, vagy - szegmentált esztergálás céljából trapéz, valamint azokból összeállított körgyűrűk ragasztásával - hozzák esztergálható formába. 

Utókezelés

A kiesztergált tárgyakat legtöbbször konzerválás céljából kezeljük, általában különböző természetes alapanyagú olajokkal (lenolaj, narancsolaj, napraforgóolaj, paraffinolaj). Célszerű az olajbeeresztés után valamilyen viasz alkalmazása, felvitele, ez a száradást is lassítja, így a hirtelen nedvességvesztés elkerülhető.
Mindenképpen kerülni kell az elkészített és lekezelt tárgy hirtelen hőmérsékletváltozással járó elhelyezését, mivel ez olyan fokú nedvesség-párologtató folyamatot indít be a faanyagban, amely biztos torzulással, rosszabb esetben repedéssel jár.
Ugyancsak kerülendő a nedvesebb anyagból készített tárgy „lefullasztása”, azaz vastag lakkal történő bevonása, mivel így a nedvesség egyáltalán nem tud elpárologni, és a hőtágulás hatására belülről repesztheti szét az anyagot.

Tömbösítés, szegmentálás

Tömbösítésnek nevezzük azt az előmunkát, amely több faanyag szimmetrikus elrendezésben történő egymáshoz illesztését, ragasztását jelenti a megfelelő keresztmetszet elérése érdekében. Fontos, hogy a tömbösítéshez használt lécek, hasábok szárítottsági foka megfelelő és közel azonos legyen, mivel a későbbiekben különböző ütemben száradó vagy vetemedő anyag a ragasztási felületeknél szétfeszülhet, elválhat egymástól. Az így összeállított tömb darabjainak pontosan, teljesen sima (gyalult, csiszolt) felületekkel kell érintkezni egymással a tökéletes illeszkedés, ragasztás érdekében.
Tömbösítéshez használhatunk azonos, vagy különböző színű, erezetű fát is az érdekesebb hatás elérése érdekében.

Szegmentált esztergálás során a megmunkálandó anyag – különösen a faanyag veszteségek csökkentése és a speciálisan kialakítható mintázat miatt – körgyűrűkből, szegmensekből épül fel. A szegmensek meghatározott méretű és élszögű trapéz keresztmetszetű darabokból kerülnek összeállításra.

Itt az egy körgyűrűre eső darabszám és az élszögek egy képlet alapján számíthatók ki (darabszám = 360 / (2 x élszög) ), így például egy 12 darabos körgyűrűhöz 15 fokos élszög kialakítása szükséges.
(A szegmentált esztergálásról egy későbbi cikkben bővebben tárgyalunk)

Ezt sem árt tudni

A fa megmunkálása előtt az anyagot általában gyalulással vagy fűrészeléssel közel kör keresztmetszetűre szokták alakítani a könnyebb esztergálás érdekében, de ettől eltérően nem ritka a rutinosabb és főleg bátrabb amatőr faesztergályosok körében a fa rönkként történő megmunkálása sem. Mindemellett kezdő faesztergályosoknak ez a módszer – a fa asszimetriájából keletkező „ütése”, lehetséges kivetődése, darabok leválása miatt – nem ajánlatos.

 

Gyakran találkozhatunk „művészi” kialakítású tárgyakkal, ahol a fa természetes hibáit „szépségjegyként” használva (ághelyek, görcsök, természetes repedések, korhadások) érik el a végleges formát. Ez a megmunkálási mód szintén gyakorlottabb faesztergályosoknak ajánlott, mivel az esetleges ághelyben, görcsben megakadó kés törést, vagy a korhadt részek hirtelen leválása és kirepülése balesetet okozhat.

Faesztergálás Portál
http://faesztergalas-portal.gyoriek.hu/