كيفية تصنيع الخشب

ما هو الخشب؟

الخشب هو مصطلح عام ينطبق على أطوال مختلفة من الخشب المستخدم كمواد بناء، يتم قطع قطع الخشب بالطول من جذوع الأشجار وتتميز بوجود مقاطع عرضية مستطيلة أو مربعة بشكل عام، على عكس الأعمدة التي لها مقاطع عرضية مستديرة.

تاريخ صناعة الخشب:

يسبق استخدام الخشب كمواد بناء التاريخ المكتوب، يأتي أول دليل على البناء الخشبي من موقع بالقرب من نيس في فرنسا، حيث يبدو أن سلسلة من الثقوب تشير إلى أن كوخ بعرض 20 قدم تم بناؤه هناك منذ 400000 عام باستخدام أعمدة خشبية للدعم.

يقع أقدم بناء خشبي سليم في شمال غرب ألمانيا وقد تم بناؤه منذ حوالي 7300 عام، بحلول عام 500 قبل الميلاد كانت الفؤوس والمناشير والأزاميل الحديدية تستخدم بشكل شائع لقطع وتشكيل الخشب، أول مرجع لقطع الخشب في منشرة الخشب، بدلاً من استخدام الأدوات اليدوية، يأتي من شمال أوروبا ويعود إلى حوالي 375، كانت المنشرة تعمل بالطاقة عن طريق تدفق المياه.

في أمريكا الشمالية وجد المستعمرون الأوروبيون غابات شاسعة من الأشجار، أصبح الخشب مادة البناء الرئيسية، تم إدخال المنشار الدائري الذي تم تطويره في إنجلترا وفي الولايات المتحدة في عام 1814 واستخدم على نطاق واسع في مناشر الخشب، تم تطوير المنشار الحزامي واسع النطاق وحصل على براءة اختراع واستبدل المنشار الدائري للعديد من عمليات المناشر.

تصنيف قطع الخشب:

كان للأخشاب التي تم إنتاجها في المناشر المبكرة أبعاد متفاوتة اعتماداً على طلب العميل المحدد أو الممارسة القياسية للمصنع، اليوم قطع الخشب المستخدمة في البناء لها أبعاد قياسية وتنقسم إلى ثلاث فئات اعتماداً على سمك القطعة، تصنف الأخشاب المنشورة ذات السماكة الاسمية التي تقل عن 2 بوصة على أنها ألواح.

يتم تصنيف تلك القطع ذات السماكة الاسمية 2 بوصة ولكن أقل من 5 بوصات على أنها أبعاد، تصنف الأخشاب ذات السماكة الاسمية التي تبلغ 5 بوصات وأكبر على أنها خشب، العرض الاسمي لهذه القطع يختلف بزيادات 1 بوصة، يتم تجفيف معظم قطع الأخشاب المقطوعة بشكل خشن ثم الانتهاء منها أو تسطيحها عن طريق تمريرها عبر مستوى لتنعيم الجوانب الأربعة.

يتم تصنيف قطع الخشب التي لا تظهر فقط على السطح، لكن يتم تشكيلها كذلك لإنتاج شكل مقطعي محدد على أنها خشب منشور أو خشب نمط، القوالب الزخرفية وأرضيات اللسان والأخدود وانحياز الألواح الخشبية هي أمثلة على الخشب المنقوش.

اليوم معالجة منتجات الأخشاب صناعة عالمية تقدر قيمتها بمليار دولار، حيث إنها لا تنتج أخشاب البناء فحسب، بل تنتج كذلك الخشب الرقائقي والألواح الليفية والورق والكرتون وزيت التربنتين والصنوبري والمنسوجات، مع مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية الصناعية.

يتم تصنيف كل من قطع الأخشاب الصلبة والخشب اللين وفقاً لعدد وحجم العيوب في الخشب، تشمل العيوب العقد والثقوب وجيوب الملعب والانقسامات والقطع المفقودة على الحواف أو الزوايا، التي تسمى التضاؤل، تؤثر هذه العيوب بشكل أساسي على المظهر، ولكنها قد تؤثر على قوة القطعة.

كيفية تصنيع الخشب:

في الولايات المتحدة تُزرع معظم الأشجار المقرر قطعها إلى خشب في غابات مُدارة، والتي تكون إما مملوكة لشركة الخشب أو مستأجرة من الحكومة، بعد أن تصل الأشجار إلى الحجم المناسب يتم قطعها ونقلها إلى مطحنة الخشب، حيث يتم تقطيعها إلى أحجام مختلفة من الخشب.

قطع الخشب:

يتم فحص الأشجار المختارة في المنطقة بصرياً وتمييزها على أنها جاهزة للقطع، في حالة عدم وجود طريق بالفعل في المنطقة، يتم قطع أحد الطرق وتصنيفه باستخدام الجرافات، إذا كان من المتوقع أن تمتد العمليات إلى موسم الأمطار، فقد يكون الطريق ممتلئ بالحصى، كما قد يتم تركيب قنوات عبر المجاري المائية لمنع الانجراف.

تتم معظم عمليات قطع الأشجار باستخدام مناشير سلسلة تعمل بالبنزين، يتم عمل قطعتين بالقرب من القاعدة واحدة على كل جانب للتحكم في اتجاه سقوط الشجرة، بمجرد سقوط الشجرة يتم تقليم الأطراف بمناشير السلسلة ويتم تقطيع الشجرة إلى أطوال مناسبة للنقل.

تشق الشاحنات طريقها على الطريق المتدرج وعلى الطرق السريعة العامة في طريقها إلى معمل الخشب، بمجرد الوصول إلى المطحنة تقوم وحدات التفريغ المتنقلة العملاقة بإمساك حمولة الشاحنة بالكامل في قضمة واحدة، وتكدسها في أكوام طويلة، تُعرف باسم أسطح السجل، يتم رش الأسطح بالماء بشكل دوري لمنع الخشب من الجفاف والانكماش.

إعادة نشر الخشب:

القطع الكبيرة المقطوعة من المنشار الرأسي توضع بشكل مسطح وتحرك بواسطة ناقل سلسلة إلى المناشير الحزامية متعددة الشفرات، حيث يتم تقطيعها إلى العروض المطلوبة، ويتم تقليم الحواف الخارجية بشكل مربع، يمكن أيضاً أن تمر القطع التي تم قطعها من جذوع الأشجار الصغيرة عبر مناشير متعددة الشفرات لتقطيعها إلى العرض.

إذا كانت القطع صغيرة بما يكفي بحيث لا تحتاج إلى مزيد من القطع، فقد تمر عبر آلة تقطيع، مما يؤدي إلى طحن مربع الحواف غير المستوية، ثم يتم نقل قطع الخشب المقطوعة والمقصورة إلى منطقة لتجفيفها، هذا ضروري لمنع التعفن والسماح للخشب بالانكماش أثناء جفافه.

من الصعب تجفيف الأخشاب بسبب أبعادها الكبيرة، قد يتم تجفيف الأخشاب الأخرى بالهواء أو تجفيفها بالفرن اعتماداً على محتوى الرطوبة المطلوب للقطعة النهائية، يتم تكديس الخشب المجفف بالهواء في منطقة مغطاة مع وجود فواصل بين كل قطعة للسماح بتدوير الهواء، تحتوي الأخشاب المجففة بالهواء بشكل عام على حوالي 20٪ رطوبة.

تخطيط الخشب:

يتم تمرير قطع الخشب المجففة من خلال المستويات، حيث تقطع رؤوس القطع الدوارة القطع إلى أبعادها النهائية وتنعيم جميع الأسطح الأربعة وتدور الحواف، يتم فحص كل قطعة من الخشب بصرياً أو ميكانيكياً وتصنيفها وفقاً لكمية العيوب الموجودة.

يتم ختم الدرجة على كل قطعة جنباً إلى جنب مع معلومات حول محتوى الرطوبة ورقم تعريف المطحنة، يتم بعد ذلك تجميع الخشب وفقاً لنوع الخشب والصف ومحتوى الرطوبة، كما يتم تأمين الحزمة بشرائط فولاذية، يتم تحميل الحزمة على شاحنة أو قطار وشحنها إلى ساحة الأخشاب لإعادة بيعها للعملاء.

هناك قطع قليلة جداً من الخشب المثالي، على الرغم من الحرص الشديد على تجنب العيوب أو تقليلها عند نشر الخشب للأحجام المطلوبة، إلا أنه توجد دائماً بعض العيوب، حيث يحدد عدد وموقع هذه العيوب درجة الخشب ويجب على المشتري اختيار الدرجة المناسبة لكل تطبيق معين.

نظراً لانخفاض عدد الأشجار القديمة المتاحة لقطع الأخشاب، تتضاءل كذلك قدرة صناعة الأخشاب المنشورة على قطع الأخشاب بشكل انتقائي للأحجام المطلوبة للبناء، العديد من الأشجار التي يتم قطعها اليوم هي أشجار من الجيل الثاني أو الجيل الثالث أصغر حجم وأصغر في القطر من الأشجار قديمة النمو الأصلية.