De gebogen toren, gemaakt door Duitse specialisten, is in de eerste plaats ontworpen om met zijn uiterlijk effect te hebben op de toeschouwer. Maar de experts die eraan hebben gewerkt, hopen dat het niet alleen een kunstwerk is, maar ook een duidelijke bevestiging van hun hypothese dat de vervormingsprocessen van hout als gevolg van drogen kunnen worden gecontroleerd.
Vocht is niet de vijand
Elke bouwmateriaalspecialist zal bevestigen dat overtollig vocht van slechte kwaliteit is. Hout, dat veel water bevat, is bijna ongeschikt voor constructie en productie.
Tot voor kort was een dergelijke mening hierover de meest voorkomende, omdat nat hout bij het drogen de neiging heeft om te buigen en te krullen. Maar wetenschappers uit Duitsland gingen ervan uit dat dit kenmerk van het materiaal ondergeschikt kan worden gemaakt aan hun doelen. De toren op de foto in dit artikel is het bewijs van deze theorie.
Als je ernaar kijkt, wordt het duidelijk dat het droogproces van hout zeer nuttig kan zijn als je leert hoe je ermee om moet gaan. Als je deze kunst onder de knie hebt, kun je de details van de gewenste vorm krijgen.
Technologie
Promotie video:
Het voorbereidende deel van alle houtwerkzaamheden omvat het verminderen van de hoeveelheid vocht erin, wat wordt bereikt door te drogen.
Hiervoor wordt het hout in een speciale oven of elektrische droger geplaatst. Bij verhitting vervormen materialen. Bij een dergelijke verwerking houden specialisten strikt toezicht op de naleving van een bepaald temperatuurregime. Daarom worden de onderdelen met de nodige kracht verdraaid en alleen in de goede richting. Deze verhitting maakt het vervormde hout bruikbaar.
Onderzoekers van het Stuttgart Institute for Scientific Design and Construction onderzoeken hoe hout kan worden geleid tijdens het drogen. Ze proberen het te 'programmeren' om de vormen te krijgen die ze willen.
Wetenschappelijke ontdekking
Wetenschappers zeggen dat je voor dit proces een programma kunt schrijven dat lijkt op het programma dat voor robots is geschreven, zodat ze bepaalde bewegingen uitvoeren.
"Als je de processen die plaatsvinden bij het drogen van hout begrijpt en deze virtueel simuleert, kun je de vervorming van het materiaal beheersen", zegt onderzoeksteamlid Dylan Wood.
“Dit is wat we doen. Eerst maken we tweelaagse platen. De lagen moeten in de tegenovergestelde richting van de houtnerf zijn. Vervolgens worden deze blanco's gedroogd in speciale productieovens. Bij verhitting krimpen ze. De houtsoort, de dikte, de nerfrichting en temperatuurveranderingen tijdens de verwerking zijn de parameters die de kromming beïnvloeden.
De leden van het onderzoeksteam zeggen dat hun zogenaamde Urbach-toren de eerste structuur ter wereld is die is gemaakt met zelfgevormde onderdelen.
Het originele hout waaruit de toren is gemaakt, bevatte 22 procent vocht. Daarna werd het gedroogd tot 12 procent.
Dit cijfer is volgens Wood de norm voor materialen die in de bouw worden gebruikt. Wanneer de tweelaagse platen droog en gebogen zijn, worden ze op elkaar gestapeld en vastgezet om hun vorm te behouden. Dergelijke meerlaagse verlijmde houten panelen werden door een vrachtwagen afgeleverd bij een tuiniertentoonstelling in de Duitse stad Schorndorf.
bijeenkomst
Een team van vier ambachtslieden heeft uit deze delen een prachtige toren van 14 meter hoog samengesteld. Hiervoor hadden ze maar één werkdag nodig. Voor deze constructie is hier een speciaal transparant dak gemaakt en geleverd. Voor de toren werd een beschermende gevel van lariks gemaakt.
Het gebouw is voorzien van sensoren waarmee het vochtgehalte van het hout kan worden gemeten. Het onderzoek naar deze structuur zal de komende tien jaar worden voortgezet.
Wetenschappers willen de verdere vervorming van het materiaal in kaart brengen. “We passen alleen het droogproces aan, niet ertegen”, zegt Wood. Hij en zijn collega's gebruikten voor de constructie uit Zwitserland geïmporteerde sparrenplanken.
Maar deze technologie kan op elk type hout worden toegepast, omdat ze allemaal kunnen buigen en opzwellen door vocht. Bovendien vereist deze methode om onderdelen met een bepaalde vorm te verkrijgen, geen dure apparatuur die veel elektriciteit verbruikt. Experts zeggen dat het gebogen gelamineerde hout kan worden gebruikt om zelfgemaakte dakonderdelen en muursteunconstructies te produceren.
Volgens Dylan Wood kan de vervorming van hout tijdens het drogen voor meer dan alleen constructie worden gebruikt.
Toekomstige technologie
»Ons onderzoeksteam voert experimenten uit waarbij zelfvorming van hout wordt gecombineerd met 3D-printen. Op deze manier kunnen we complexere details krijgen”, zegt hij. - Dit materiaal wordt bijvoorbeeld gebruikt voor de fabricage van daken die automatisch openen bij warm en droog weer. Het vermogen van hout om te kreuken en op te zwellen, kan ook worden gebruikt om kleding te maken die ventilatiegaten heeft als iemand zweet.”Dit betekent dat de gebogen toren niet alleen een ongebruikelijke structuur is, maar ook een blik in de toekomst.
Laev Alexey
