Technik_ortopeda_322[13].Z1.05

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

Wprowadzenie

Wymagania wstępne

Cele kształcenia

Materiał nauczania

4.1. Fizyczne, chemiczne i mechaniczne właściwości drewna

4.1.1.

Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Obróbka drewna

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Technika łączenia elementów drewnianych

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Technologia budowy półfabrykatów drewnianych przedmiotów

ortopedycznych i obróbka wykańczająca wyrobów drewnianych

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu technologii drewna

i wykonywania elementów przedmiotów ortopedycznych z drewna.

W poradniku zamieszczono:

–

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś posiadać, aby bez
problemów korzystać z poradnika,

–

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie opanujesz podczas pracy z poradnikiem,

–

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,

–

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy juŜ opanowałeś określone treści,

–

wiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować

umiejętności praktyczne,

–

sprawdzian postępów,

–

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie wiadomości i umiejętności określonych w programie jednostki modułowej,

–

literaturę uzupełniającą.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

322[13].Z1

Podstawy wytwarzania przedmiotów

ortopedycznych

322[13].Z1.03

UŜytkowanie urządzeń

elektrycznych
i sterowanych

automatycznie

322[13].Z1.01

Poslugiwanie się

dokumentacją techniczną

322[13].Z1.02

Wykonywanie obróbki
ręcznej i mechanicznej

materiałów

322[13].Z1.04

Wykonywanie elementów

przedmiotów ortopedycznych

z materiałów metalowych

322[13].Z1.07

Wykonywanie elementów

przedmiotów ortopedycznych

z materiałów włókienniczych

322[13].Z1.05

Wykonywanie elementów

przedmiotów ortopedycznych

z drewna

322[13].Z1.08

Wykonywanie elementów

przedmiotów ortopedycznych

ze skóry

322[13].Z1.06

Wykonywanie elementów

przedmiotów ortopedycznych

z tworzyw sztucznych

322[13].Z1.09

Wykonywanie odlewów

gipsowych w technice

ortopedycznej

322[13].Z1.10

Dobieranie konstrukcji

mieszanych w protetyce

ortopedycznej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy

–

wykonywać obróbkę ręczną i mechaniczną materiałów,

–

posługiwać się dokumentacją techniczną,

–

uŜytkować urządzenia elektryczne i sterowane automatycznie,

–

korzystać z róŜnych źródeł informacji,

–

obsługiwać komputer,

–

współpracować w grupie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

scharakteryzować budowę oraz właściwości fizyczne i chemiczne drewna,

–

scharakteryzować właściwości mechaniczne i technologiczne drewna,

–

wyjaśnić istotę obróbki wstępnej drewna,

–

scharakteryzować gatunki drewna wykorzystywane w technice ortopedycznej,

–

dobrać odpowiedni gatunek drewna do wykonania określonego wyrobu,

–

przygotować drewno do obróbki,

–

dobrać i uŜytkować maszyny i narzędzia do obróbki drewna,

–

zastosować podstawowe rodzaje obróbki ręcznej i maszynowej drewna,

–

wykonać elementy drewniane przedmiotów ortopedycznych z półfabrykatów lub
półwyrobów,

–

dobrać sposoby łączenia elementów drewnianych,

–

wykonać łączenie elementów drewnianych w technice ortopedycznej,

–

wykonać obróbkę końcową wyrobów drewnianych,

–

zabezpieczyć i zmagazynować materiały i wyroby drewniane,

–

wykonać pracę zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony
przeciwpoŜarowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1.

Fizyczne, chemiczne i mechaniczne właściwości drewna

4.1.1. Materiał nauczania

W technice mianem drewna określa się surowiec, otrzymany ze ściętych drzew

i kształtowany przez obróbkę na odpowiednie sortymenty. Drewno jest tworzywem o budowie
komórkowej.  Ścianki  komórek  są  zbudowane  z  substancji  drzewnej,  pory  wypełnia zmienna
ilość powietrza
i wody.

ZaleŜnie od gatunku porowatość drewna waha się w granicach l0-90%. Porowatość ta ma

istotny wpływ na właściwości fizyczne i mechaniczne drewna. Na przekroju poprzecznym
kaŜdego pnia drzewnego moŜna wyróŜnić:
a)

korę spełniającą rolę tkanki okrywającej,

łyko,

miazgę,

właściwe drewno składające się z bieli i twardzieli lub tylko z bieli,

rdzeń.
Miazga jest tkanką rozmnaŜającą się, z wytwarzaniem w kierunku zewnętrznym łyka,

a w kierunku wewnętrznym właściwego drewna, na które składają się biel, twardziel i rdzeń.
Biel i twardziel stanowią właściwe drewno, najwartościowszą część pnia, zwierającą Ŝywicę,
garbniki  i  olejki  eteryczne,  decydujące  o  trwałości  drewna.  Rdzeń  o  średnicy  l–5  mm,
zajmujący środek pnia, jest najmniej trwałą, a więc i najmniej wartościową jego częścią.
Charakterystyczną  cechą  drzew  jest  koncentryczny  przyrost  masy  drzewnej  w  cyklach
rocznych,  co  decyduje  o  wyglądzie  i  jakości  drewna.  Słoje  roczne  są  szczególnie  wyraźne
w drewnie iglastym.

Pod względem chemicznym drewno składa się z celulozy (błonnika), ligniny (drzewnika),

hemicelulozy, wody oraz charakterystycznych dla danego gatunku Ŝywic, cukrów, garbników
i substancji mineralnych. W suchym drewnie iglastym zawartość celulozy wynosi 53–54%,
w suchym drewnie liściastym – 43–48 %.

Udział substancji chemicznych w procentach

Rodzaj substancji

Drewno iglaste

Drewno liściaste

Celuloza

40–60

35–55

Hemiceluloza

7–15

19–21

Substancje pektynowe

4– 6

6–12

Substancje ochronne

3– 4

2–3

Lignina

25–35

22–30

Gęstość (masa właściwa) drewna (pozorna) zaleŜy od stopnia jego wilgotności oraz

porowatości.

W związku z tym rozróŜnia się gęstość drewna świeŜo ściętego, drewna powietrzno-

suchego (o wilgotności 15%) i drewna całkowicie suchego (o wilgotności 0%).
Ze względu na pochodzenie drewno dzieli się na iglaste (sosna, jodła, świerk, modrzew, cedr,
cis i inne) i liściaste. To ostatnie dzieli się na miękkie (lipa, wierzba, topola, osika, brzoza,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

olcha) i twarde (dąb, grab, buk, wiąz, jesion, klon, orzech, jawor, grusza, akacja, mahoń,
heban i inne).

W Polsce najpospolitszym gatunkiem drzewa jest sosna, zajmująca około 75%

powierzchni zadrzewionej. Drugie miejsce zajmują świerk i jodła (ok. 12,5%). Na gatunki
liściaste przypada tylko 12,5% powierzchni zadrzewionej, w tym na dąb i jesion – ok. 4%, na
buk i grab – ok. 3,7%.

Drewno jest doskonałym materiałem konstrukcyjnym, zarówno w stanie naturalnym, jak

i w  postaci  sklejek,  płyt  spilśnionych,  wiórowych  itd.  Cechuje  je  lekkość,  trwałość,
spręŜystość, znaczna wytrzymałość mechaniczna, mały współczynnik rozszerzalności cieplnej
(ok.  5  •  10-5  1/C), mała przewodność cieplna właściwa i łatwość obróbki. W stanie suchym
drewno  wykazuje  bardzo  małą  przewodność  elektryczną,  która  jednak  szybko  wzrasta  przy
podwyŜszeniu jego wilgotności.

Wspólną ujemną cechą wszystkich gatunków drewna jest higroskopijność, tj. skłonność

do pochłaniania wilgoci i wyparowywania jej po ogrzaniu, co wywołuje powstawanie pęknięć.
Zwiększenie wilgotności drewna prowadzi do jego butwienia, wpływa ujemnie równieŜ na
wytrzymałość mechaniczną.

Przed butwieniem i gniciem drewno chroni się warstwą smoły, asfaltu lub betonu,

zwęgleniem powierzchniowej warstwy przez opalanie, a takŜe przez nasycanie specjalnymi
preparatami przeciwgnilnymi.

Wyroby stolarskie zabezpiecza się warstwą pokostu, farb i lakierów.
Włóknista struktura drewna jest przyczyną anizotropowości jego właściwości

mechanicznych.

Mechaniczne właściwości drewna

Mianem mechanicznych właściwości drewna określa się zdolności przeciwstawiania się

działaniu sił zewnętrznych. Siły zewnętrzne mogą mieć charakter statyczny lub dynamiczny.

Przy zastosowaniu drewna zawsze naleŜy brać pod uwagę, Ŝe właściwości mechaniczne

warunkowane  są  wieloma  czynnikami,  do  których  naleŜą  przede  wszystkim:  wilgotność
drewna,  gęstość,  udział  drewna  wczesnego  i  późnego  oraz  wady  drewna  (miejsce  ich
występowania i rozmiar). Wskutek działania sił zewnętrznych drewno zmienia swe pierwotne
wymiary  i  kształty.  W  przypadku,  gdy  po  usunięciu  siły  powodującej  odkształcenie  materiał
wraca  do  pierwotnego  kształtu  i  wymiarów  mamy  do  czynienia  z  właściwością  zwaną
spręŜystością.

W normalnych warunkach drewno jest materiałem dość kruchym o małej plastyczności.

W  celu  zwiększenia  plastyczności  stosuje  się  obróbkę  hydrotermiczną,  która  polega  na
poddaniu  drewna  parowaniu  lub  warzeniu,  co  ułatwia  gięcie,  trwałe  kształtowanie  oraz
skrawanie  drewna  (produkcja  mebli  giętych,  oklein).  Do  podstawowych  właściwości
mechanicznych  drewna  mających  zastosowanie  w  praktyce  zalicza  się  wytrzymałość  na
ś

ciskanie, zginanie, zmęczenie, łupliwość, twardość oraz ścieralność.

Drewno wykazuje największą wytrzymałość wzdłuŜ włókien, w kierunku stycznym

i promieniowym  wytrzymałość  jest  wielokrotnie  niŜsza.  Anizotropia  wytrzymałości  drewna
jest wynikiem jego budowy anatomicznej oraz wypadkową działania i wpływu szeregu innych
czynników.  Im  większy  jest  udział  promieni  rdzeniowych  w  drewnie  tym  mniejsze  jest
zróŜnicowanie  właściwości  mechanicznych,  które  głównie  uwarunkowane  jest  równoległym
do osi pnia ułoŜeniem komórek.

Wzrost wilgotności od 0% do punktu nasycenia włókien powoduje spadek wytrzymałości

drewna, natomiast zmiany wilgotności powyŜej punktu nasycenia nie mają juŜ znaczenia.
Odchylenia  przebiegu  włókien  od  kierunku  równoległego  do  osi  drewna  (skręt  włókien)
zmniejszają  wytrzymałość  drewna.  Wytrzymałość  drewna  wzrasta  w  miarę  wzrostu  gęstości

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

oraz  wzrostu  udziału  drewna  późnego.  Obecność  wad  w  drewnie  szczególnie  sęków  (ich
rodzaj  i  rozmieszczenie)  oraz  niewielki  nawet  udział  zgnilizny  powoduje  obniŜenie
wytrzymałości drewna.

Twardość drewna jest to opór jaki stawia materiał ciałom wciskanym w jego

powierzchnię.  Twardość  drewna  zaleŜy  w  duŜym  stopniu  od  rodzaju  przekroju.  Największą
wartość  twardości  wykazuje  drewno  na  przekrojach  poprzecznych  oraz  o  duŜej  gęstości
(wzrost gęstości powoduje zwiększenie twardości drewna). Stąd teŜ drewno moŜna podzielić
na następujące grupy:
a)

drewno bardzo miękkie: osika, topola, wierzba, świerk, jodła,

drewno miękkie: brzoza, olcha, jawor, lipa, sosna, modrzew, daglezja,

drewno średnio twarde: wiąz, orzech,

drewno twarde: dąb szypułkowy, jesion, grusza, jabłoń,

drewno bardzo twarde: buk, grab, dąb bezszypułkowy.

Przykładowe wytrzymałości poszczególnych gatunków drewna krajowego: topola

27 MPa, lipa 30 MPa, olcha 43 MPa, orzech 72 MPa, buk 78 MPa, grab 89 MPa.

Wytrzymałość drewna na ściskanie

Przy ściskaniu drewna wzdłuŜ włókien przed pojawieniem się widocznych odkształceń

zachodzą  zmiany  w  błonach  komórkowych.  W  cewkach  drewna  iglastego  pojawiają  się  na
wstępie  krótkie,  a  następnie  zwiększające  się  i  łączące  w  linie  rysy  tworząc  wyraźną  strefę
uszkodzenia.  Błony  komórkowe  ulegają  odkształceniu  w  postaci  ich  ścinania  i  miaŜdŜenia.
Przed  całkowitym  zniszczeniem  drewno  wydaje  charakterystyczne  dźwięki  (trzaskanie)
będące  ostrzeŜeniem  o  naruszeniu  częściowej  struktury,  dlatego  teŜ  jest  niezastąpionym
materiałem przy zabezpieczeniu wszelkich prac podziemnych, szczególnie w górnictwie.

Przykładowe wartości wytrzymałości drewna na ściskanie w zaleŜności od klasy:

−

ciskanie wzdłuŜ włókien – 16 MPa do 26 MPa (gatunki liściaste) i 23 do 34 MPa

(gatunki iglaste),

−

ciskanie w poprzek włókien od 4,3 do 6,3 MPa (gatunki liściaste) i 8,0 do 13,5 MPa

(gatunki iglaste).

Wytrzymałość na zginanie

Największą wytrzymałość wykazuje drewno, gdy przebieg włókien jest maksymalnie

zbliŜony  do  kierunku  elementów  konstrukcyjnych  (np.  belek).  W  przypadku,  gdy  kierunek
przebiegu włókien w stosunku do osi belki wynosi około 20 stopni wytrzymałość obniŜa się
do 50%. Drewno o duŜej ilości sęków umiejscowionych szczególnie po środku długości oraz
w  dolnej,  rozciągającej  płaszczyźnie  belki  powoduje  znaczne  obniŜenie  wytrzymałości  na
zginanie.

Wytrzymałość drewna na zmęczenie

Jest to odporność drewna na działanie zmiennych długotrwałych obciąŜeń, po których

drewno  ulega  zniszczeniu  pod  działaniem  sił  znacznie  mniejszych  niŜ  przy  jednorazowym
obciąŜeniu.  Wytrzymałość  na  zmęczenie  wzrasta  wraz  ze  wzrostem  gęstości,  przy  czym
w drewnie  nie  obserwuje  się  zjawiska  samoulepszania  na  działanie  sił  zmiennych  jak  to  ma
miejsce w przypadku metali.

Ścieralność drewna

Są to zmiany zachodzące na powierzchni drewna polegające na ubytku drewna i jego masy

na skutek tarcia. Ścieralność zaleŜna jest od gatunku drewna, twardości i rodzaju przekroju.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Drewno  późne  ma  wyŜszą  wytrzymałość  na  ścieranie  niŜ  drewno  wczesne,  styczny  przekrój
drewna wykazuje najmniejszą odporność na ścieranie, łatwo rozwłóknia się i łuszczy.
W  praktyce  ścieralność  ma  duŜe  znaczenie  w  uŜytkowaniu  wszelkich  materiałów
podłogowych, kostki brukowej oraz częściach maszyn i urządzeń naraŜonych na ścieranie.

Łupliwość drewna

Właściwość polegająca na rozłupaniu drewna pod wpływem działania narzędzi w kształcie

zbliŜonym do klina, zaleŜy od gatunku i budowy drewna

Drewno o skręcie i falistym

przebiegu  włókien,  sękate,  Ŝywiczne  wykazuje  mniejszą  łupliwość  niŜ  drewno
o równomiernej  budowie.  Łupliwość  osiąga  największą  wartość  wzdłuŜ  kierunku
promieniowego, wzdłuŜ stycznych płaszczyzn maleje. W kierunku prostopadłym do kierunku
włókien  drewna  nie  moŜna  rozłupać,  jedynie  moŜna  przepiłować.  W  miarę  wzrostu  gęstości
drewna maleje jego łupliwość.

Fizyczne właściwości drewna:

−

barwa drewna krajowego nie odznacza się tak duŜą intensywnością, jak niektórych
gatunków egzotycznych (mahoń, palisander). Drewno z drzew krajowych ma barwę
od jasnoŜółtej do brązowej,

−

rysunek drewna róŜni się w zaleŜności od przekroju, barwy drewna, wielkości
przyrostów, sęków itp.,

−

połysk związany jest z twardością drewna i gładkością powierzchni połysk najbardziej
jest widoczny w przekroju promieniowym,

−

gęstość pozorna drewna zaleŜy od jego wilgotności, rodzaju drzewa z którego jest
otrzymane. Przy wilgotności 15% waha się przykładowo od 470 – 480 kg/m³ dla świerku
do 810-830 kg/m³ dla grabu. (Wartości przykładowe dla innych gatunków: sosna 540-550
kg/m³, dąb 700-710 kg/m³, buk 720-730 kg/m³, jesion 740-750 kg/m³),

−

higroskopijność  to  skłonność  materiału  do  wchłaniania  wilgoci  z  powietrza.  Drewno
zawsze  wchłania  wilgoć  lub  oddaje  ją  do  pomieszczenia  tak  długo,  aŜ  osiągnie  stan
równowagi  pomiędzy  własną  wilgotnością  a  wilgotnością  otoczenia.  Drewno  stosowane
w miejscach o duŜej wilgotności powinno być zabezpieczone przed jej wchłanianiem.

−

przewodność cieplna, drewno źle przewodzi ciepło, zatem jest dobrym izolatorem.
Oczywiście współczynniki przewodności cieplnej zaleŜą od rodzaju drzewa i stopnia
wilgotności drewna.

−

skurcz  i  pęcznienie,  drewno  wilgotne  podczas  suszenia  zawsze  kurczy  się,  podczas
nasiąkania  wodą  pęcznieje.  Podczas  skurczu  drewno  pęka  i  paczy  się.  Dlatego
konstrukcje  drewniane  powinny  być  przygotowywane  z  drewna  juŜ  wysuszonego,
do takiej  wilgotności,  w  jakiej  będzie  ono  uŜytkowane  (najczęściej  uŜywa  się  do
wykonania elementów konstrukcyjnych drewna w stanie powietrzno-suchym),

−

wilgotność  zaleŜy  od  warunków  w  jakich  drewno  się  znajduje  i  ma  znaczny  wpływ
na pozostałe  właściwości  drewna.  Bezpośrednio  po  ścięciu  wilgotność  drewna  wynosi
ponad  35%,  ale  moŜe  być  znacznie  większa.  Drewno  w  stanie  określanym  jako
powietrzno-suche  (wyschnięte  na  wolnym  powietrzu)  ma  wilgotność  około  15–20%,
przechowywane  w  suchych  pomieszczeniach  –  ma  wilgotność  8–13%.  DuŜa  wilgotność
drewna  bywa  powodem  paczenia  się  wyrobów,  stwarza  warunki  sprzyjające  rozwojowi
grzyba.  Gdyby  drewno  zostało  wysuszone  do  wilgotności  0%  stałoby  się  materiałem
łatwo  pękającym  i  kruchym.  Praktycznie  nie  byłoby  moŜna  wykonać  z  takiego  drewna
Ŝ

adnej konstrukcji czy przedmiotów uŜytkowych,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

zapach, kaŜdy gatunek drewna ma swój specyficzny zapach. Pochodzi on od znajdujących
się w drewnie Ŝywic, olejków eterycznych, garbników itp. Z biegiem lat, drewno traci
zapach.

Klasyfikacja drewna

ZaleŜnie od przyjętych kryteriów dzieli się drewno na liściaste i iglaste, wąskosłoiste

(miękkie,zawierające  7  słojów  10  mm  przekroju),  średniosłoiste  (półmiękkie,  mające  3–6
słojów na 10 mm/ i szerokosłoiste ), twarde (liczące do 2 słojów w 10 mm przekroju), a takŜe
na  materiał  odziomkowy,  środkowy  i  wierzchołkowy  oraz  materiał  główny  (ze  środkowego
kwadratu  wpisanego  w  obwód  przekroju  poprzecznego  kłody)  i  boczny  (z  bocznych  części
przekroju pnia nie objętych kwadratem), a wreszcie na materiał rdzeniowy i bezrdzeniowy.
Systematyczny  podział  jakościowy  drewna  według  nie  mającej  wad  powierzchni  uŜytecznej
obejmuje 4 (liściaste) - 6 (iglaste) klas.

W technice ortopedycznej stosuje się wyłącznie drewno liściaste z odpowiednią dla niego

klasyfikacją, zaleŜną od powierzchni uŜytecznej, i tak:
–

I klasa - zawiera minimum 90% powierzchni uŜytecznej,

–

II klasa - zawiera minimum 75% powierzchni uŜytecznej,

–

III klasa - zawiera minimum 65% powierzchni uŜytecznej,

–

IV klasa - zawiera minimum 50% powierzchni uŜytecznej,

W przypadkach wątpliwych drewno zalicza się do klasy niŜszej.

Gatunki drewna uŜywane w technice ortopedycznej
Topola
Drewno  o  białej  bieli  i  Ŝółtawobrunatnej  twardzieli.  Lekkie,  miękkie,  łupliwe  i  łatwe
w obróbce,  ale  nietrwałe.  Stosowane  do  wyrobu  papieru,  zapałek,  rysownic,  opakowań
i wełny  drzewnej.  W  technice  ortopedycznej  uŜywane  do  wytwarzania  lejów,  kolan,
przedramion i łokci, rzadziej na stopy protezowe.

Olcha
Drewno  beztwardzielowe  barwy  pomarańczowoczerwonej  z  licznymi  brunatnymi  cętkami.
Stosowane  do  wyrobu  sklejki,  ołówków,  modeli  odlewniczych,  przyborów  kreślarskich
i rysownic. W technice ortopedycznej uŜywane głównie na stopy, kostki i łokcie protezowe.

Lipa
Drewno barwy biało-Ŝółtej z lekkim połyskiem. Dość lekkie i miękkie, łatwo obrabialne.
Szeroko  stosowane  w  rzeźbiarstwie  w  modelarstwie  lotniczym  i  szkutnictwie.  W  technice
ortopedycznej  uŜywane  głównie  na  stopy,  leje,  kolana  i  kostki  oraz  przedramiona  i  ręce
protezowe.

Orzech
Drewno  o  ciemnobrązowej  twardzieli  z  ciemnymi  smugami  i  wyraźnymi  słojami.  Dobrze
obrabialne  i  łatwe  do  polerowania.  Stosowane  w  przemyśle  meblarskim  (forniry)  oraz
do wyrobu łóz do broni palnej. W technice ortopedycznej uŜywane głównie na ręce protezowe.

Wierzba
Drewno twardzielowe, miękkie, średnio cięŜkie, łatwo obrabialne, o dobrych właściwościach
mechanicznych.  W  technice  ortopedycznej  uŜywane  głównie  na  leje,  kolana,  przedramiona,
rzadziej stopy protezowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Buk
Drewno beztwadzielowe barwy białej z róŜowym odcieniem i wyraźnymi słojami. Wykazuje
skłonność do pęcznienia i pękania. Bez impregnacji mało trwałe. Stosowane do wyrobu klepki
podłogowej,  mebli  giętych,  sklejek  lotniczych  i  stolarskich,  beczek  itd.  W  technice
ortopedycznej uŜywane głównie na czopy i pióra konstrukcyjne.

Grab
Drewno beztwardzielowe o białej barwie, bardzo odporne na ścieranie. Stosowane do wyrobu
części  maszyn,  klepki  podłogowej,  drobnych  wyrobów  gospodarczych.  W  technice
ortopedycznej uŜywane głównie na czopy i pióra konstrukcyjne.

Kasztanowiec
Drewno twardzielowe, o średniej twardości, odpowiednio cięŜsze, odznaczające się wysokim
stopniem  łupliwości  i  podatnością  na  wyginanie  oraz  dobrymi  właściwościami
mechanicznymi. W technice ortopedycznej uŜywane głównie na stopy protezowe.

ZaleŜnie od rodzaju produkowanych przedmiotów stosuje się zwykle następujące gatunki
drewna:

Część zaopatrzenia ortopedycznego

Gatunek drewna

Stopa protezowa

–

olcha, lipa, kasztanowiec, rzadziej wierzba
i topola

Lej protezowy

–

topola, wierzba i lipa

Kolano protezowe

–

topola, wierzba i lipa

Kostka protezowa

–

olcha i lipa

Przedramię protezowe

–

topola, wierzba i lipa

Łokieć protezowy

–

topola i olcha

Ręka protezowa

–

lipa i orzech

Czopy i pióra konstrukcyjne

–

buk i grab

Poza tymi powszechnie stosowanymi gatunkami drewna uŜywa się takŜe drewna egzotyczne
np: dąb korkowy i korkowiec amurski dostarczające importowanego korka, surowca
uzyskiwanego z ich kory, odznaczającego się lekkością i duŜą wytrzymałością, szeroko
stosowanego w technice ortopedycznej, głównie w protetyce i kalceotyce.

Sortymenty drzewne

Drewno handlowe dzieli się na:

−

drewno okrągłe (okorowane) nieobrobione (okrąglaki traczne, budowlane, kopalniane,
słupy, papierówka),

−

drewno okrągłe obrobione (tarcica, parkiety i klepki, podkłady kolejowe i in.),

−

drewno opalowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tarcica  jest  podstawowym  półproduktem  drzewnym,  otrzymywanym  przez  piłowanie
podłuŜne  drewna  okrągłego,  ewentualnie  dodatkowo  dzielonego  podłuŜnie  i  poprzecznie
(kaŜda  sztuka  tarcicy  ma  obrobione  piłą  co  najmniej  płaszczyzny  i  czoła).  Dzieli  się  na
nieobrzynaną  (o  obrobionych  płaszczyznach,  ale  nieobrobionych  bokach)  i  obrzynaną
(całkowicie obrobiona) oraz na tarcicę ogólnego przeznaczenia i określonego przeznaczenia.

Materiały produkowane z drewna

Uszlachetnianie drewna

Uszlachetnianiem drewna nazywamy nadawanie mu formy pozwalającej na

wyeliminowanie części jego cech ujemnych z jednoczesnym pozostawieniem wszystkich jego
zalet.  Pewnym  rodzajem  uszlachetniania  drewna  jest  omówione  wyŜej  suszenie,  a  takŜe
impregnacja,  czyli  nasycanie  drewna  środkami  chemicznymi  (olej  kreozotowy  z  dodatkiem
chlorku cynku, 3% roztwory siarczanu miedzi lub tiosiarczanu sodu itp.), zabezpieczającymi
je przed działaniem czynników szkodliwych lub nadających mu określone właściwości.

Inną metodą, prowadzącą do tego jest tworzenie specjalnych materiałów drewnianych, jak

okleiny,  sklejki  i  płyty  sklejane  /wiórowe  bądź  pilśniowe/,  przewyŜszających  estetyką,
właściwościami mechanicznymi lub oszczędnością produkcji oryginalne drewna.

Forniry
Cienkie  płyty  drewna  otrzymywane  przez  płaskie,  mimośrodkowe  lub  obwodowe  skrawanie
drewna  okrągłego,  dzięki  czemu  charakteryzują  się  zwykle  efektownymi  wzorami  usłojenia,
barwą i połyskiem. Zgodnie z PN-85/ /D-97001 forniry dzielą się na okleiny i obłogi. Osobną
grupę stanowią forniry do wyrobu sklejki.

Okleiny są przeznaczone do oklejania powierzchni wyrobów w celu ich uszlachetnienia

i znajdują  szczególne  zastosowanie  w  meblarstwie,  do  pokrywania  mebli  wykonanych
z pospolitych  gatunków  drewna,  płyt  stolarskich  itd.  Produkuje  się  je  ze  szlachetnych
gatunków  drewna,  jak  brzoza,  buk,  dąb,  grusza,  orzech  topola,  wiśnia,  wiąz,  modrzew
i innych.  ZaleŜnie  od  rysunku  drewna  okleiny  dzielą  się  na  zwykłe,  błyszczowe,  pasiaste,
półwzorzyste, wzorzyste, kwieciste i piramidalne.

Obłogi są fornirami przeznaczonymi do oklejania wyrobów jako podkład pod okleinę,

farbę lub inną powłokę kryjącą.

Sklejka

Płyta sklejana z nieparzystej liczby fornirów, przy czym włókna w przylegających do siebie

warstwach  przebiegają  pod  kątem  prostym.  Właściwości  fizyczne  i  mechaniczne  sklejki
zaleŜą  od  gatunku  drewna,  jakości  obłogów  (warstw  zewnętrznych),  grubości  i  układu
fornirów, rodzaju kleju i sposobu klejenia. Zgodnie z PN-83/D-97005.11 rozróŜnia się sklejkę
suchotrwałą  (S),  półwodoodporną  (Wi)  i  wodoodporną  (W2)  oraz  cztery  klasy  jakości
oznaczane  symbolami  A,  B,  BB,  BBB.  Sklejka  sucho-trwała  jest  klejona  klejami
mocznikowymi,  sklejka  półwodoodporna  –  klejami  melaminowymi,  sklejka  wodoodporna  –
klejami  bakelitowymi  lub  innymi  klejamisyntetycznymi,  odpornymi  na  działanie  gorącej
wody.  Dzięki  lepszym  właściwościom  mechanicznym  (w  stosunku  do  odpowiednich
gatunków  drewna),  większej  odporności  na  działanie  czynników  atmosferycznych  i  dobrej
dźwiękochłonności,  sklejka  znalazła  szerokie  zastosowanie  w  meblarstwie,  do  budowy
ustrojów dźwiękochłonnych itd.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Płyty pilśniowe

Płyty wytwarzane z włókien lignocelulozowych (cząstek drewna lub roślin zdrewniałych)

z dodatkiem lub bez dodatku środków chemicznych. Zgodnie z BN-74/7122-11 dzielą się na
miękkie (porowate), półtwarde, twarde i bardzo twarde, nasycane przed prasowaniem olejami
schnącymi,  Powierzchnia  płyt  miękkich  jest  szorstka,  z  odciskiem  filcu  lub  siatki.  Płyty
twarde mają jedną lub obie powierzchnie gładkie.
Ze  względu  na  zastosowanie  płyty  pilśniowe  dzielą  się  na  płyty  ogólnego  przeznaczenia
i specjalnego przeznaczenia (wodoodporne, grzyboodporne, owadoodporne i trudno zapalne).
Powierzchnia  płyt  pilśniowych  moŜe  być  uszlachetniana  przez  jedno  lub  dwustronne
gruntowanie (farbą do gruntowania albo emulsyjną), lakierowanie (emalią termoutwardzalną),
laminowanie i oklejanie (papierem, folią syntetyczną), fornirem i inne, a płyt twardych takŜe
przez  szlifowanie.  Płyty  pilśniowe  produkowane  są  takŜe  jako  perforowane  (z  otworkami
przechodzącymi  lub  nie  przechodzącymi  przez  całą  grubość  płyty),  nacinane  (z  nacięciami
dekoracyjnymi  lub  uŜytkowymi,  np.  płyty  dźwiękochłonne)  i  wytłaczane  (o  powierzchniach
ukształtowanych w czasie prasowania na gorącu przy uŜyciu matryc profilowanych).

Płyty paździerzowe
Płyty  z  paździerzy  lnianych,  konopnych  lub  ich  mieszaniny,  spojonych  ze  sobą  klejem
syntetycznym pod działaniem energii cieplnej i ciśnienia. Dzielą się na lekkie i średniocięŜkie
oraz na nieszlifowane i szlifowane jedno-lub dwustronnie.

Płyty paździerzowe są stosowane jako materiał konstrukcyjny, wypełniający konstrukcję,

okładzinowy  lub  izolacyjny.  Wytwarzane  są  takŜe  płyty  paździerzowe  oklejone  dwustronnie
laminatem  typu  Unilam  AP  o  grubości  warstwy  laminowanej  0,5–0,8  mm,  a  stosowane
głównie w produkcji mebli, urządzeń sklepowych, biurowych, okrętowych i w budownictwie.

Płyty wiórowo-paździerzowe
Płyty z wiórów drzewnych (min. 50%) i paździerzy lnianych, konopnych lub ich mieszaniny,
spojonych ze sobą klejem syntetycznym pod działaniem energii cieplnej i ciśnienia.

Płyty wiórowe zwykłe
Płyty  prasowane  z  wiórów  drzewnych  i  kleju  syntetycznego,  o  powierzchni  naturalnej
szlifowanej, stosowane głównie do produkcji mebli i stałego wyposaŜenia wnętrz. ZaleŜnie od
struktury przekroju płyty rozróŜnia się płyty jedno i trzywarstwowe oraz frakcjonowane.

Płyty  tego  rodzaju  dzięki  łączeniu  z  tworzywami  sztucznymi  uzyskują  często  wysokie
właściwości mechaniczne. SłuŜą często do wyrobu róŜnego rodzaju sprzętu rehabilitacyjnego.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jakie części drewna wyróŜnia się na jego przekroju?

Z czego składa się właściwe drewno?

Jaki jest skład chemiczny drewna?

Jak dziel się drewno ze względu na pochodzenie?

Co oznacza pojecie mechaniczne właściwości drewna?

Co zalicza się do podstawowych właściwości mechanicznych drewna?

Jakie wyróŜnia się stopnie twardości drewna?

Co naleŜy do właściwości fizycznych drewna?

Jak klasyfikuje się drewno w technice ortopedycznej?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10.

Jakie gatunki drewna mają zastosowanie w technice ortopedycznej?

11.

Jakie elementy zaopatrzenia ortopedycznego moŜna wykonać z drewna?

12.

Jakie wyróŜnia się sortymenty drewna?

13.

Na czym polega uszlachetnianie drewna?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonaj klasyfikacji drewna i określ jego cechy chemiczne, fizyczne i mechaniczne.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

odszukać w materiałach dydaktycznych kryteria klasyfikacji drewna i informacje na temat
jego cech fizycznych, chemicznych i mechanicznych,

wypisać podział drewna,

wypisać skład chemiczny drewna,

wypisać właściwości fizyczne drewna i dokonać krótkiej ich charakterystyki,

wypisać i scharakteryzować właściwości mechaniczne drewna.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, długopis,

−

katalogi gatunków drewna,

−

gabloty z próbkami drewna,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Określ jakie drewno stosowane jest w technice ortopedycznej, jaka jest klasyfikacja tego

drewna i czym charakteryzują się poszczególne rodzaje drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

odszukać w materiałach dydaktycznych klasyfikację drewna stosowanego w technice
ortopedycznej i charakterystykę poszczególnych gatunków drewna,

wypisać klasyfikacje drewna zaleŜną od powierzchni uŜytecznej,

wypisać gatunki drewna uŜywane w technice ortopedycznej,

scharakteryzować waŜniejsze gatunki drewna,

w formie tabeli opracować wykaz przedmiotów ortopedycznych które wykonywane
są z drewna i dobrać gatunek drewna z którego mogą być wykonane.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, długopis,

−

katalogi gatunków drewna,

−

gabloty z próbkami drewna,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

scharakteryzować budowę drewna?

scharakteryzować właściwości fizyczne i chemiczne drewna?

scharakteryzować właściwości mechaniczne i technologiczne
drewna?

scharakteryzować gatunki drewna wykorzystywane w technice
ortopedycznej?

dobrać odpowiedni gatunek drewna do wykonania określonego
wyrobu?

rozróŜnić sortymenty drewna?

wyjaśnić na czym polega uszlachetnianie drewna?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.

Obróbka drewna

4.2.1. Materiał nauczania

Wstępna obróbka drewna
Do najwaŜniejszych metod wstępnej obróbki drewna naleŜą:

Suszenie drewna
Do  przerobu  uŜywa  się  drewna  w  stanie  wilgotności  produkcyjnej,  osiąganej  za  pomocą
przesuszania  świeŜego  drewna,  metodą  naturalną  lub  sztuczną.  Suszenie  naturalne
(sezonowanie)  przeprowadza  się  w  odpowiedni  ułoŜonych  stosach,  w  cieniu,  pod  dachem,
na wolnym  powietrzu  w  ciągu  2-3  lat,  a  niekiedy  dłuŜej.  Jest  to  metoda  najdoskonalsza,  ale
najbardziej  czasochłonna.  Coraz  częściej  stosuje  się  suszenie  sztuczne  w  suszarniach
komorowych  lub  tunelowych  lub  za  pomocą  prądu  elektrycznego  zmiennego  o  wysokiej
częstotliwości.

Przecieranie (tarcie) drewna
Najstarszą  i  najprostszą,  jednocześnie  najbardziej  rozpowszechnioną  metodą  mechanicznej
obróbki wstępnej drewna jest podłuŜne przecieranie (tarcie) pni za pomocą pił mechanicznych
na  tarcicę  (bale  lub  deski)  o  określonym  przekroju  i  wymiarach.  WyróŜniamy:  przecieranie
jednokrotne na ostro z nie obrobionymi bokami oraz obłe, przecieranie na pryzmę, dwukrotne,
z  obrotem  wstępnie  przyciętej  po  bokach  kłody  o  90°,  przecieranie  z  obrzynaniem  tarcicy
przez odpiłowanie obłych brzegów.

Obrzynanie
Jest  to  rodzaj  obróbki,  polegający  na  przerabianiu  tarcicy  nie  obrzynanej  w  obrzynaną  przez
usunięcie brzegów obłych.

Rozdzielanie
Jest to rozpiłowywanie tarcicy wzdłuŜ w celu uzyskania materiałów cieńszych lub węŜszych.
Przycinanie.
Polega  na  odpiłowywaniu  końców  tarcicy  celu  uzyskania  Ŝądanej  długości  materiału  i  czoła
prostopadłego do osi.

Przecinanie
Polega na dzieleniu tarcicy przez przepiłowanie w kierunku poprzecznym, na krótsze odcinki
o czołach prostopadłych do osi,

Wykrawanie.
Polega  na  usuwaniu  wad  dyskwalifikujących  sortyment  (zgniłych  sęków,  pęknięć),  po  czym
uzyskuje się materiał krótszy lub węŜszy, lecz wyŜszej klasy.

Wady drewna
Wady  w  strukturze  drewna  mogą  powstawać  jeszcze  u  rosnącego  drzewa,  jak  równieŜ
w wyniku złego magazynowania, mogą teŜ być skutkiem wadliwości obróbki wstępnej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

WaŜniejsze z nich to:

−

sęki,

−

mursz - zgnilizna drzewna,

−

zabitki - miejsca martwego drewna zarośnięte całkowicie,

−

zakorki - miejscowe wrośnięcia kory w tkankę drzewną, otaczającym wrośniętą korę
zwłaszcza daleko posunięte,

−

pęknięcia - okręŜne, promieniowe lub rdzeniowe rozerwania tkanki drzewnej.

Maszyny i narzędzia do obróbki drewna

Przetwarzanie  materiałów  drzewnych  od  surowca  do  gotowego  wyrobu  wymaga  stosowania
określonych  procesów  obróbkowych  nadających  mu  ostateczną  postać  uŜytkową.
Podstawowymi rodzajami obróbki drewna są: piłowanie, skrawanie i obróbka plastyczna.

Piłowanie (cięcie piłą)
Jest to dział technologii drewna, obejmujący dzielenie bądź kształtowanie przedmiotów przy
uŜyciu uzębionych narządzi tnących w postaci taśmy lub tarczy bądź bezzębnej ściernicy lub
szybkoobrotowej  tarczy  ciernej  o  niewielkiej  grubości,  przemieszczających  się  ruchem
postępowym wobec obrabianych przedmiotów.

Obróbka skrawaniem
Jest  to  dział  technologii  drewna  polegający  na  kształtowaniu  przedmiotów  przez  usuwanie
określonych  warstw  materiału  narzędziami  skrawającymi,  przemieszczającymi się względem
obrabianego  przedmiotu  ruchem  postępowym  lub  obrotowym.  ZaleŜnie  od  geometrii  ostrza
rozróŜnia się obróbkę wiórową i obróbkę ścierną.

Obróbka plastyczna
Jest  to  dział  technologii  drewna  obejmujący  gięcie,  którego  celem  jest  trwała  zmiana
krzywizny  materiału  bez  zmiany  wymiarów  poprzecznych  bądź  wyginanie  polegające  na
trwałym  odkształceniu  materiału  podpartego  na  dwóch  prostoliniowych  krawędziach,  przy
zastosowaniu siły skierowanej prostopadle do jego powierzchni.

Piłowanie (cięcie piłą)
Piłowanie  jest  to  ciecie  piłą,  rozpiłowywanie  wzdłuŜne,  przerzynanie  poprzeczne  lub
wyrzynanie  krzywoliniowe,  polegające  na  współdziałaniu  ruchu  obrotowego,  ruchu
posuwistego  ciągłego  lub  zwrotnego  uzębionego  narzędzia  tnącego  z  posuwistym  ruchem
przedmiotu obrabianego, umieszczonego na stole maszyny.
Obrabiarki,  na  których  dokonuje  się piłowania, nazywamy piłami lub pilarkami. Wśród nich
wyróŜnia się:

−

piły tarczowe /tarczówki/, których narzędziem tnącym jest okrągła tarcza uzębiona,

−

piły taśmowe /taśmówki/ w postaci uzębionej taśmy o zamkniętym obwodzie, osadzonej
na kołach roboczych obrabiarki i wykonującej ruch roboczy ciągły,

−

piły łańcuchowe, w których narzędziem tnącym jest łańcuch zębaty,

−

piły cylindryczne z narzędziem tnącym w postaci cylindra uzębionego na jednym z czół,

−

piły pierścieniowe w formie pierścienia uzębionego na obwodzie zewnętrznym.

Istnieją takŜe piły bezzębne do przecinania materiału za pomocą wąskiej ściernicy lub szybko
wirującej tarczy ciernej nagrzewającej materiał do wysokiej temperatury.
Pilarka ramowa do przecierania drewna okrągłego na tarcicę, pracująca piłami prostymi,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

napiętymi  w  ramie  wykonuje  ruch posuwisto-zwrotny, nazywa się trakiem. Stosuje się takŜe
zespoły równocześnie pracujących pił tarczowych lub taśmowych, przy czym rozstęp między
nimi określa grubość otrzymywanych bali lub desek.

Obróbka skrawaniem
Obróbka  skrawaniem  polega  na  usuwaniu  z  obrabianego  materiału  części  niezbędnej
do nadania pozostałości kształtu i wymiarów określających przedmiot wytwarzany. Proces ten
obejmuje w zasadzie 6 róŜnych metod:

1.  Toczenie  -  jest  to  wiórowa  obróbka  skrawaniem,  polegająca  na  współdziałaniu  ruchu
obrotowego  przedmiotu  obrabianego,  umocowanego  w  uchwycie  obrabiarki,  z  posuwistym
ruchem  jednoostrzowego  narzędzia  skrawającego  (noŜa  tokarskiego),  często  ręcznego,
opieranego na podstawie maszyny. Stosowane jest do obróbki przedmiotów okrągłych.
Obrabiarki, na których dokonuje się toczenia, nazywamy tokarkami, wśród nich wyróŜnia się:

−

tokarki kłowe,

−

tokarki uchwytowe, poziome i pionowe.

2.  Frezowanie  -  jest  to  wiórowa  obróbka  skrawaniem,  polegająca  na  współdziałaniu  ruchu
obrotowego  wieloostrzowego  narzędzia  skrawającego  (frez),  zamocowanego  w  imaku
obrabiarki  z  posuwistym  lub  obrotowym  ruchem  przedmiotu  obrabianego,  przesuwanego
ręcznie  w  oparciu  o  prowadnicę  lub  umocowanego  na  stole  maszyny.  Stosowane  jest
do obróbki płaszczyzn, powierzchni kształtowych, rowków prostych i śrubowych. ZaleŜnie od
połoŜenia ostrzy freza rozróŜnia się:

−

frezowanie czołowe,

−

frezowanie obwodowe /(walcowe).

Obrabiarki,  na  których  dokonuje  się  frezowania,  nazywamy  frezarkami.  Istnieją  róŜne
odmiany frezarek, wśród nich kopiarki z prowadzeniem ruchu freza za pomocą wzornika.

3.  Struganie  -  jest  to  wiórowa  obróbka  skrawaniem  mająca  na  celu  wyrównywanie
i wygładzanie  powierzchni,  uzyskiwanie  określonej  grubości  i  szerokości  elementów  oraz
wykonywanie  profilów  lub  otworów  i  gniazd  o  przekroju  poprzecznym  prostokątnym.
WyróŜnia się struganie poziome i pionowe.

−

struganie  poziome  polega  na  współdziałaniu  ruchu  obrotowego  wieloostrzowego
narzędzia  skrawającego  lub  ruchu  prostoliniowego  jednoostrzowego  narzędzia
skrawającego  zamocowanego  w  imaku  obrabiarki  z  posuwistym  ruchem  przedmiotu
obrabianego  przesuwanego  lub  umocowanego  na  stole  maszyny.  Stosownie  do  tego
wyróŜniamy  strugarki  obrotowe  i  prostoliniowe  oraz  poprzeczne  dla  małych
przedmiotów, wzdłuŜne do przedmiotów długich,

−

struganie pionowe nazywa się dłutowaniem, polega ono współdziałaniu prostoliniowego
zwrotnego ruchu roboczego jednoostrzowego narzędzia skrawającego z przerywanym
ruchem posuwistym odbywającym się w czasie jałowego ruchu narzędzia.

Obrabiarki słuŜące do tego celu nazywają się dłutownicami.

4.  Wiercenie  jest  to  wykonywanie  okrągłych  otworów  w  materiale  pełnym  za  pomocą
skrawania  narzędziem  –  wiertłem.  Narzędzie  to  jest  zamocowane  w  uchwycie  obrabiarki
i wykonuje  połączony  ruch  obrotowy  i  posuwowy  wzdłuŜ  swojej  osi  przy  nieruchomym
przedmiocie obrabianym, umocowanym na stole maszyny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Obrabiarki, na których dokonuje się wiercenia, nazywa wiertarkami. Uniwersalna obrabiarka
do wykonywania otworów o duŜej średnicy, umoŜliwiająca zarówno wiercenie, jak
i frezowanie oraz wytaczanie nazywa się wiertarko-frezarką.

5.

WydrąŜanie jest to typowo ortopedyczny rodzaj wiórowej obróbki skrawaniem przy

wykonywaniu  drewnianych  lejów  protezowych.  Polega  na  współdziałaniu  ruchu  obrotowego
wieloostrzowego  narzędzia  skrawającego  (freza),  zamocowanego  na  pochyłym  wale
obrabiarki  z  posuwistymi,  obrotowymi  i  kątowymi  ruchami  przedmiotu,  utrzymywanego
w rękach  pracownika.  Stosowany  jest  do  indywidualnej  obróbki  wnętrza  półfabrykatu  leja
połączonej  z  usuwaniem  odpowiedniej  ilości  drewna.  W  trakcie  tej  operacji  konieczne  jest
zachowywanie duŜej uwagi i częste sprawdzanie wymiarów obwodów wewnętrznych, aby nie
wybrać zbyt wielkiej ilości drewna, trudnego do ewentualnego uzupełnienia.
Obrabiarki, na których dokonuje się wydrąŜenia, nazywamy wydrąŜarkami.
Trudną manualnie obróbkę tego rodzaju zastępuje się ostatnio mechaniczną obróbką kopiową
z  torem  narzędzia  skrawającego  wyznaczanym  przez  zarys  indywidualnie  wykonanego
wzornika,  dzięki  czemu  kształt  obrobionego  na  kopiarce  przedmiotu  ściśle  odpowiada  temu
zarysowi.

6.  Szlifowanie  jest  to  ścierna  obróbka  skrawaniem,  polegająca  na  współdziałaniu  ruchu
obrotowego  i  wgłębnego  szybkoobrotowej  tarczy  szlifierskiej,  pokrytej  papierem  ściernym
z posuwistym  ruchem  przedmiotu  obrabianego,  umocowanego  na  stole  lub  na  podpórce
obrabiarki.  Stosowane  w  celu  nadania  dokładności  wymiarowej  i  gładkości  powierzchni
wyrobom wytworzonym innymi metodami.
Drobnoziarnistość  materiałów  ściernych  warunkuje  niewielką  grubość  warstwy  skrawanej
w procesie  szlifowania.  ZaleŜnie  od  usytuowania  ściernic  rozróŜnia  się  -  podobnie  jak
w obróbce  wiórowej  szlifowanie  czołowe  i  obwodowe,  wzdłuŜne  i  poprzeczne  oraz  płaskie,
wgłębne i kształtowe.
Stosuje się równieŜ polerowanie na miękkich tarczach pokrytych filcem, suknem lub skórą.
Obrabiarki,  na  których  dokonuje  się  szlifowania  bądź  polerowania,  nazywamy  szlifierkami
bądź polerkami, wśród których moŜna wymienić dalsze typy i odmiany.

Obróbka plastyczna
Obróbka  plastyczna  drewna  oparta  jest  na  wykorzystaniu  jego  zdolności  do  trwałych
odkształceń pod wpływem sił wewnętrznych w okresie przejściowego zmiękczenia na zimno
bądź  na  gorąco  przez  poddanie  działaniu  wody  (moczenie)  bądź  pary  wodnej  lub  gorącego
powietrza  (parowanie  lub  praŜenie).  Sposób  kształtowania  przedmiotu,  w  którym  zmiana
krzywizny  materiału  zachodzi  w  jednej  płaszczyźnie,  nazywamy  gięciem  (wyginaniem).
Przekształcanie  materiału  prostoliniowego  w  przedmiot  o  powierzchni  śrubowej  określamy
jako  skręcanie.  Sposób  kształtowania  materiału,  zwłaszcza  sklejek,  przy  uŜyciu  tłocznika,
składającego się z głowicy naciskowej i części podstawowej, nazywamy gięciem tłoczniczym.
MoŜna nim uzyskiwać bardzo złoŜone kształty wielokrzywiznowe. Maszyny słuŜące do gięcia
nazywamy giętarkami.
Odkształcanie  plastyczne  drewna  powoduje  zmiany  jego  właściwości  mechanicznych  na
skutek  wewnętrznych  napręŜeń,  tym  większe  im  większy  jest  stopień  twardości  drewna
i odkształcenia

trwałego.

Dlatego,

zwłaszcza

przedmiotach

przeznaczonych

do intensywnych obciąŜeń dynamicznych (kule, laski), naleŜy ograniczać stopień wygięcia
do najniezbędniejszego minimum co pozwala na zachowanie potrzebnego stopnia
spręŜystości drewna.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zasady obróbki ręcznej drewna

Pomimo duŜego postępu w mechanicznej obróbce drewna metody obróbki ręcznej

niewiele straciły ze swego znaczenia, zwłaszcza w technice ortopedycznej, w wielkim stopniu
polegającej  na  indywidualnej  produkcji  jednostkowej.  Głównymi  formami  ręcznej  obróbki
drewna  są  odmiany  obróbki  skrawaniem  za  pomocą  narzędzi  ręcznych  oraz  róŜne  zabiegi
montaŜowe,  często  wymagające  łączenia  róŜnych  gatunków  drewna  oraz  drewna  z  innymi
materiałami, jak: skóra, tkaniny czy filce, metale czy tworzywa sztuczne.
Podstawowe  wyposaŜenie  stanowiska  roboczego  stanowi  stół  stolarski,  szafka  na  podręczne
narzędzia oraz szafa narzędziowa.
CięŜki  stół  stolarski  zaopatrzony  jest  w  silną,  wykonaną  z  twardego  drewna  płytę  roboczą
mającą  ruchome  dociski  śrubowe  (skrzynkowy  i  boczny)  oraz  prostokątne  otwory  na  kliny
(imaki), umoŜliwiające zaciśnięcie i uruchomienie elementu poddawanego obróbce. Niekiedy
znajduje się w nim pomieszczenie w formie szafki na podręczne narzędzia.
Szafa narzędziowa, mieści podstawowy komplet narzędzi, jak: młotki, piły ręczne (napręŜane
-  krawęŜnica,  czopnica  czy  krzywica  i  nienapręŜane  -  rozpłatnica,  grzbietnica,  otwornica),
wiertarka ręczna z kompletem wierteł, strugi, (zdzieraki, równiaki, gładziki), róŜnego rodzaju
dłuta,  tarniki  i  pilniki,  a  takŜe  papier  ścierny  i  przyrządy  traserskie  lub  pomiarowe,  jak:
kątowniki,  liniały,  przymiary  (jednoczęściowe  lub  składane),  cyrkle  traserskie  oraz  ołówki
stolarskie, znaczniki, rysiki, punktaki i inne.

Podobne wyposaŜenie mają pracownie ortopedyczne.
Podstawowymi czynnościami lub operacjami obróbki ręcznej drewna są niŜej podane obróbki
stolarskie:
1.

Piłowanie (wyrzynanie) – ręczne dzielenie lub kształtowanie przedmiotów za pomocą
piły.

Struganie – ręczne wyrównywanie i wygładzanie powierzchni drewnianej za pomocą
strugów.

Dłutowanie – wykonywanie za pomocą dłut róŜnego rodzaju wcięć, jak: gniazda, czopy,
widlice, wczepy i inne kształty połączeniowe.

Dłubanie (typ dłutowania) – dokonywane przy uŜyciu ręcznych dłut naciskowych, bez
pobijania za pomocą młotka,

Tarnikowanie - ręczne skrawanie zgrubne powierzchni drewnianych za pomocą tarników.

Pilnikowanie (piłowanie) – ręczne wygładzanie powierzchni skrawaniem za pomocą
pilników.

Wygładzanie (stolarska obróbka struganiem) – nadawanie powierzchni, obrobionej
w inny sposób, ostatecznej gładkości za pomocą róŜnego rodzaju skrobaków.

Szlifowanie – nadawanie powierzchni obrobionej w inny sposób ostatecznej gładkości
za pomocą ręcznych ściernic lub papieru ściernego.

Wiercenie – ręczne rozszerzanie lub pogłębianie otworów w materiale za pomocą korby
ręcznej lub wiertarki.

10.

Gięcie – ręczne dokonywanie trwałej zmiany krzywizny materiału bez zamierzonej
zmiany wymiarów poprzecznych.

Obróbki ręcznej dokonuje się zwykle na stołach stolarskich, po umocowaniu obrabianego
przedmiotu do stołu ściskami lub imakami stolarskimi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jakie metody mają zastosowanie w obróbce wstępnej drewna?

Na czym polegają poszczególne metody obróbki wstępnej drewna?

Jakie wady mogą występować w strukturze drewna?

Na czym polega przetwarzanie materiałów drzewnych?

Jakie stosuje się rodzaje obróbki drewna?

Na czym polega piłowanie drewna?

Na czym polega obróbka drewna skrawaniem?

Na czym polega obróbka plastyczna drewna?

Na czym polega obróbka ręczna drewna?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj obróbkę ręczną elementu drewnianego polegającą na piłowaniu, struganiu,

szlifowaniu, dłutowaniu i wierceniu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

odszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat obróbki ręcznej drewna
i narzędzi do jej wykonania,

wybrać narzędzia niezbędne do wykonania obróbki ręcznej elementu drewnianego,

określić i zapisać parametry obróbki,

wykonać obróbkę półfabrykatu.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, długopis,

−

foliogramy dotyczące obróbki drewna,

−

półfabrykaty drewniane,

−

narzędzia do obróbki ręcznej półfabrykatów drewnianych,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Wykonaj obróbkę maszynową półfabrykatu drewnianego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

odszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat obróbki drewna, maszyn
i narzędzi do jej wykonania,

dobrać maszyny i narzędzia niezbędne do wykonania obróbki elementu drewnianego,

określ i zapisz parametry obróbki,

wykonać obróbkę półfabrykatu drewnianego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, długopis,

−

foliogramy dotyczące obróbki drewna,

−

maszyny i narzędzia do obróbki mechanicznej półfabrykatów drewnianych leja,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 3

Dobierz metody obróbki i wykonaj obróbkę półfabrykatu leja drewnianego uda.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

odszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat obróbki drewna,

wybrać sposoby obróbki półfabrykatu leja drewnianego uda,

wyjaśnić na czym polegają poszczególne rodzaje obróbki tego elementu, (drąŜenie
wnętrza leja, obróbka zewnętrzna, gładzenie wewnętrzne, wykonanie półeczki
siedzeniowej),

dobrać maszyny i narzędzia do wykonania obróbki,

określić parametry obróbki,

wykonać obróbkę drewnianego elementu leja udowego.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, długopis,

−

maszyny i narzędzia do obróbki drewna,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

wyjaśnić istotę obróbki wstępnej drewna?

przygotować drewno do obróbki?

zastosować podstawowe rodzaje obróbki ręcznej i maszynowej
drewna ?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.

Technika łączenia elementów drewnianych

4.3.1. Materiał nauczania

MontaŜ wyrobów drewnianych polega na łączeniu poszczególnych fragmentów w gotowy

przedmiot lub element konstrukcyjny. Połączenia między nimi, niemal zawsze spoczynkowe,
uniemoŜliwiające ich ruch względem siebie, nazywamy połączeniami konstrukcyjnymi.
Część konstrukcji obejmującą obszar połączenia nazywamy złączem.
Stosownie  do  rozwiązań  konstrukcyjnych  wyróŜniamy  połączenia  bezpośrednie  -  złącza
konstrukcyjne  elementów  sprzęŜonych  bez  uŜycia  pomocniczych  łączników  stalowych
i połączenia  pośrednie  - złącza, konstrukcyjne elementów sprzęŜonych za pomocą stalowych
łączników.
Złącze  konstrukcyjne,  które moŜna rozłączać i łączyć ponownie bez uszkodzenia elementów
łączonych i łączących (łącznik, wpust itp.) nazywa się połączeniem rozłącznym.
Złącze konstrukcyjne, w którym części łączone lub łączące ulegają zniszczeniu w przypadku
rozłączenia (klej, nity itp.) nazywa się połączeniem nierozłącznym.
Połączenie,  w  którym  łączy  się  elementy  z  zachowaniem  równoległego  przebiegu  włókien
drzewnych (na długość, szerokość i grubość) nazywamy połączeniem równoległym.
Rodzaj połączenia, w którym łączy się elementy pod określonym kątem (ułoŜone w jednej lub
kilku płaszczyznach), określamy mianem połączenia kątowego. Połączenie kątowe elementów
konstrukcyjnych,  w  którym  przenikają  się  wzajemnie  pod  pewnym  kątem,  tworząc
w płaszczyźnie kształt krzyŜa, nazywa się połączeniem krzyŜowym.

Połączenia rozłączne.

Wśród waŜniejszych rodzajów połączeń rozłącznych, mających zwykle postać złączy

pośrednich z zastosowaniem stalowych elementów konstrukcyjnych (sworznie, śruby, wkręty
itp.) moŜna wymienić złącza:

−

na styk z łącznikiem - połączenie konstrukcyjne, którym nałoŜone na siebie i stykające się
na znacznej przestrzeni płaskie powierzchnie elementów łączonych są dociskane śrubą
łączną o długim trzonie zapewniającą stabilność połączenia,

−

bagnetowe  -  połączenie  elementów  konstrukcyjnych  utworzone  przez  wykonany
w jednym  z  nich  rowek  i  wprowadzony  w  ten  rowek  pręt  łączący,  połączony  sztywno
z drugim  elementem  (zaleŜnie  od  rodzaju  wzajemnego  ruchu  wyróŜnia  się  złącza
przesuwne i obrotowe),

−

wpustowe  (czopowe,  kołkowe  lub  piórowe)  -  trudno  rozłączne  połączenie  elementów
konstrukcyjnych  powstałe  przez  wprowadzenie  czynnika  łączącego  jednego  elementu
drewnianego  niekiedy  wykonywanego  z  innego  materiału,  do  wpustu  w  drugim
elemencie.

Połączenia nierozłączne

Mają one zwykle formę złączy ciesielskich z zespalaniem elementów za pomocą

odpowiedniego  ich  zazębiania,  bez  uŜycia  pomocniczych  łączników  lub  klejów,  złączy
spajanych  z  zespoleniem  powierzchni  łączonych  za  pomocą  elementów  konstrukcyjnych
(kołki,  nity,  śruby,  wkręty  itp.)  lub  substancji  twardniejących  (klejów),  bądź  teŜ  róŜnych
połączeń obu tych rodzajów. Wśród waŜniejszych połączeń tego typu wyróŜniamy złącza:

−

na styk - połączenie konstrukcyjne z zespoleniem obu elementów stronami stanowiącymi
powierzchnie kontaktowe; jest to połączenie gładkie i mocne o wytrzymałości
proporcjonalnej do wielkości powierzchni styku,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

na zakładkę - połączenie konstrukcyjne z zespoleniem obu elementów nałoŜonymi na
siebie brzegami stanowiącymi powierzchnię kontaktową; jest to połączenie mocne,
o duŜej wytrzymałości, zapewniające znaczną sztywność konstrukcji,

−

na nakładkę - połączenie konstrukcyjne z zespoleniem elementów trzecim fragmentem
nałoŜonym zakładkowo na obydwa brzegi stanowiące powierzchnie kontaktowe; jest to
połączenie równie mocne i wytrzymałe, o duŜej sztywności struktury,

−

na przylgę - silne połączenie konstrukcyjne za pomocą dosunięcia i połączenia elementów
mających jednostronne zacięcia krawędzi do połowy ich grubości (ucios prosty) lub
skośnie, od pełnej grubości do zera (ucios skośny); nazywa się je takŜe zamkami
ciesielskimi,

−

czopowe - wpustowe połączenie konstrukcyjne o duŜej wytrzymałości powstałe przez
wprowadzenie własnego występu wiąŜącego jednego elementu drewnianego, o przekroju
okrągłym, prostokątnym lub wielokątnym, do wpustu w drugim elemencie; stosowanie
czopa okrągłego lub wielokątnego wymaga drugiego czopa pomocniczego,

−

kołkowe  -  wpustowe  połączenie  konstrukcyjne  o  duŜej  wytrzymałości,  powstałe  przez
wprowadzenie  obcego  czynnika  łączącego  tkwiącego  we  wpuście  jednego  elementu
drewnianego,  o  przekroju  okrągłym,  prostokątnym  lub  wielokątnym,  do  wpustu  drugim
elemencie;  stosowanie  kołka  okrągłego  lub  wielokątnego  wymaga  drugiego  kołka
pomocniczego,

−

na pióro i wpust - wpustowe połączenie konstrukcyjne o duŜej wytrzymałości, powstałe
przez wprowadzenie własnego lub obcego czynnika, łączącego w formie płaskiego paska
drewna jednego elementu drewnianego do wpustu w drugim elemencie pióro musi być
z drewna twardego, bez wad powodujących osłabienie jego wytrzymałości,

−

wciskowe - wpustowe połączenie konstrukcyjne o duŜej wytrzymałości, w którym
występuje ujemna róŜnica między wymiarami pasowanego otworu i wprowadzanego pod
naciskiem czynnika łączącego z jednoczesnym odkształceniem łączonych elementów; jest
to więc połączenie wtłaczane,

−

skurczowe - połączenie konstrukcyjne o duŜej wytrzymałości, uzyskane przez zaciśnięcie
zewnętrznego czynnika łączącego w formie obręczy, przejściowo rozszerzonego
(np. przez rozgrzanie, jak obręcz na kole) lub nałoŜonego pod napięciem na wewnętrzne
elementy łączone,

−

połączenie montaŜowe - jest to połączenie klejowe elementów drewnianych tworzywem
drzewnym, przy zastosowaniu łączników drewnianych, stosowane w łączeniu elementów
w większy zespół konstrukcyjny.

Łączenie elementów drewnianych w technice ortopedycznej

Technika łączenia elementów drewnianych stosowana w protetyce nie odstępuje

w zasadzie  od  ogólnie  przyjętych  reguł,  ma  jednak  pewne  swoiste  rozwiązania  róŜniące  się
nieco  od  stosowanych  w  innych  specjalnościach.  Główną  cechą  połączeń  protetycznych  jest
łączenie kilku metod w celu uzyskania pewnego nadmiaru wytrzymałości, stanowiącego zapas
bezpieczeństwa konstrukcji.
Powszechnie  stosuje  się  połączenia  róŜnego  rodzaju  złączy  ciesielskich  z  zastosowaniem
klejów.

Górne części lejów, zwłaszcza udowych, podlegających działaniu silnych stosunkowo

dynamicznych obciąŜeń odśrodkowych wzmacnia się złączem skurczowym z nałoŜonych pod
napięciem obwojów sznurka umieszczonych w płaskim okrągłym rowku i zabezpieczonych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

klejem, przy czym obszar złącza nie moŜe zawierać innych elementów konstrukcyjnych
(wkręty, śruby itp.) naruszających ciągłość obwojów.

Połączenie leja z kolanem drewnianym lub kostką stanowi klejowe złącze stykowe,

wzmocnione po obrobieniu całości od zewnątrz połączeniami na pióro i wpust,
rozmieszczanymi promieniście w liczbie zaleŜnej od wielkości leja i dynamiki pacjenta.

W lejach udowych umieszcza się 4-6 złączy, a w obrębie goleni 3-4 złącza, przy czym

w protezach dla osób dorosłych, cięŜkich, pracujących fizycznie obowiązują liczby większe.

Sztywne połączenia kostki ze stopą bez przegubu skokowego mają zwykle postać

rozłącznych  złączy  stykowych  z  łącznikiem,  ułatwiającym  wymienność  stopy,  bądź
nierozłącznych wpustowych złączy czopowych, rzadziej kołkowych; przy czym zastosowanie
okrągłych  lub  wielokątnych  przekrojów  elementu  łączącego  o  stosunkowo  niewielkiej
stabilności  obrotowej  wymaga  dodatkowego  czopa  lub  kołka pomocniczego, umieszczonego
w odległości około 30 mm od czopa lub kołka głównego.

Naprawy miejsc pękniętych lub nadbudowy miejsc zbyt głęboko wybranych dokonujemy

łatami  (plombami)  drewnianymi  w  formie  geometrycznych  klocków  lub  płytek,  wklejanymi
zgodnie  z  kierunkiem  włókien  w  odpowiednio  wykonane  wpusty.  Muszą  one  pozostawiać
stosowne  do  potrzeb  naddatki  obróbkowe,  przeznaczone  do  późniejszego  usunięcia.  Wpusty
do  wypełnienia  obcym  drewnem  muszą  sięgać  poza  szczelinę  pęknięcia,  którą  naleŜy
w całości  usuwać  lub  poza  granice  miejsc  podlegających  nadbudowie.  Po  ponownym
wymodelowaniu powierzchni poddaje się ją wyrównaniu, oszlifowaniu i lakierowaniu. MoŜna
teŜ  stosować  masy  szpachlowe,  zwykle  na  bazie  Ŝywic  syntetycznych,  nakładane  do
potrzebnej  wysokości,  a  następnie  wyrównywane  i  szlifowane  oraz  pokrywane  ochronną
warstwą Ŝywicy.

Substancje twardniejące w klejowych złączach spajanych nakłada się bądź

powierzchniowo, co daje spoinę stosunkowo łatwą do rozłączenia (dlatego stosuje się
dodatkowo złącza ciesielskie), bądź (przy zastosowaniu Ŝywic) zalewa się nimi wykonane
uprzednio kanały, zapewniając o wiele większą wytrzymałość i trwałość połączenia.

Złącza montaŜowe leja z płytą łączącą przyrządu przymiarkowego, elementem kolana lub

stopą  protezową  stanowią  klejowe  połączenia  spajane  mieszaniną  masy  drzewnej  (trociny,
wióry  itp.)  i  Ŝywicy  syntetycznej  z  deską  łączącą  lub  odpowiednimi  elementami,
za pośrednictwem prętów dystansowych, utrzymujących ich wzajemną odległość i połoŜenie
w czasie prac związanych z laminowaniem elementów nośnych.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Co oznacza pojęcie montaŜ wyrobów drewnianych?

Co to są połączenia konstrukcyjne?

Co nazywamy złączem?

Jak dzielą się złącza?

Czym charakteryzują się poszczególne złącza?

Czym charakteryzują się połączenia rozłączne i nierozłączne?

Jakie rodzaje połączeń elementów drewnianych maja zastosowanie w technice
ortopedycznej?

Co to są złącza montaŜowe?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonaj klasyfikacji połączeń elementów drewnianych stosowanych w technice

ortopedycznej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

odszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat połączeń elementów
drewnianych,

wypisać rodzaje połączeń,

scharakteryzować połączenia które maja zastosowanie w montaŜu elementów
drewnianych przedmiotów ortopedycznych.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, długopis,

−

eksponaty elementów sprzętu ortopedycznego wykonanych z drewna,

−

eksponaty połączeń,

−

plansze dydaktyczne – rodzaje połączeń,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Wykonaj połączenie kostki ze stopą protezową bez przegubu (SACHA).

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

odszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat połączeń drewna
stosowanych w technice ortopedycznej,

dobrać rodzaj połączenia kostki ze stopą protezową,

dobrać materiały, maszyny, narzędzia niezbędne do wykonania połączenia,

wykonać projekt połączenia,

wykonać połączenie,

ocenić jakość wykonanego zadania.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, długopis,

−

materiały, maszyny, narzędzia do wykonania połączenia,

−

przykładowa dokumentacja technologiczna,

−

eksponaty elementów drewnianych z połączeniami,

−

plansze dydaktyczne – rodzaje połączeń,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 3

Wykonaj połączenie wykonanych z drewna elementów goleń - kolano.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

odszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat połączeń drewna
stosowanych w technice ortopedycznej,

dobrać rodzaj połączenia leja z kolanem drewnianym,

dobrać materiały, maszyny, narzędzia niezbędne do wykonania połączenia,

wykonać projekt połączenia,

wykonać połączenie,

ocenić jakość wykonanego zadania.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, długopis,

−

materiały, maszyny, narzędzia do wykonania połączenia,

−

przykładowa dokumentacja technologiczna,

−

eksponaty elementów drewnianych z połączeniami,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 4

Wykonaj połączenie kostki z golenią (elementy drewniane).

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

odszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat połączeń drewna
stosowanych w technice ortopedycznej,

dobrać rodzaj połączenia kostki z golenią,

wykonać projekt połączenia,

dobrać materiały, maszyny, narzędzia niezbędne do wykonania połączenia,

przygotować elementy drewniane do wykonania połączenia,

wykonać połączenie,

wykonać obróbkę wykańczająca,

ocenić jakość wykonanego zadania.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, długopis,

−

materiały, maszyny, narzędzia do wykonania połączenia,

−

przykładowa dokumentacja technologiczna,

−

eksponaty elementów drewnianych z połączeniami,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

scharakteryzować sposoby łączenia elementów drewnianych?

dobrać sposoby łączenia elementów drewnianych?

wykonać łączenie elementów drewnianych w technice ortopedycznej?

wyjaśnić istotę złączy montaŜowych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.

Technologia

budowy

półfabrykatów

drewnianych

przedmiotów ortopedycznych i obróbka wykańczająca
wyrobów drewnianych

4.4.1. Materiał nauczania

Materiał do produkcji drewnianych lejów protezowych przygotowuje się zwykle w formie

półfabrykatów  przeznaczonych  do  dalszej  obróbki  ręcznej  bądź  maszynowej.  MoŜna  wśród
nich  wyróŜnić  dwie  główne  odmiany:  półfabrykaty  elementów  konstrukcyjnych  i  zespołów
konstrukcyjnych.

Półfabrykaty elementów konstrukcyjnych
Spotyka się wśród nich głównie bloki drewniane do wykonywania lejów uda i goleni, a takŜe
na  protezy  przy  amputacjach  Pirogowa.  Dość wyjątkowo mają one postać jednoczęściowych
bloków  ze  wzdłuŜnym  kanałem  środkowym  o  przekroju  okrągłym,  prowadzącym  frez
wydrąŜarki  w  czasie  obróbki  wnętrza.  Częściej  stosuje  się  klejone  formy  dwuczęściowe  lub
wieloczęściowe,  w  kształcie  ściętego  stoŜka  o  przekroju  okrągłym  lub  graniastosłupa
o podstawach  prostokątnych  bądź  wielokątnych,  z  kanałem  środkowym  mającym  zwykłe
przekrój kwadratowy.

Ryc. 1. Lej goleni z kostką – drewniany – REF 60721

Ryc. 1.Lej goleni bez kostki – drewniany – REF 60720

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ryc. 3

Lej drewniany uda – REF 60722

Bywają  takŜe  kształty  nieprawidłowe  przypominające  kontur  goleni  z  częścią  stopy,
o przekroju  prostokątnym.  Znana  tendencja  drewna  do  paczenia  się  w  kierunku  wypukłości
słoju  skutkiem  róŜnic w kurczliwości drewna, większej od strony zewnętrznej niŜ od środka
kłody  i  nierównomierności  układu  włókien,  wzrastająca  proporcjonalnie  do  grubości
i szerokości  przekroju  –  stworzyła  konieczność  odpowiedniego  doboru  i  układu  materiału
w częściach składowych półfabrykatów, zaleŜnie od struktury włóknistej drewna.
Określają to 3 podstawowe zasady dotyczące kierunku przebiegu i szerokości słoju.
1.

Zasada wzdłuŜności słoju – precyzuje kierunek przebiegu włókien w częściach
składowych półfabrykatów, zawsze wzdłuŜny, równoległy do długiej osi elementu,
zgodny pod względem zbieŜystości pnia ku jego wierzchołkowi. Zapewnia to największą
wytrzymałość mechaniczną i obrabialność półfabrykatu.

Zasada równomierności słoju – określa konieczność dobierania drewna o szerokości słoju
jednakowej we wszystkich częściach składowych przedmiotu, co wyklucza moŜliwość
ich wypaczania się wskutek róŜnic w słoistości i kurczliwości materiału po obu stronach
półfabrykatu.

Zasada przeciwstawności słoju – precyzuje kierunek wypukłości słojów w częściach
składowych przedmiotu, zawsze przeciwny po obu stronach półfabrykatu i zwrócony
wypukłością ku stronie zewnętrznej, na wzór układu naturalnego. Zaniedbanie tej zasady
powoduje z reguły powstawanie wypaczeń.

Kształt części składowych półfabrykatów określają ich rozwiązania konstrukcyjne.

W  odmianach  dwuczęściowych,  klejonych  z  fragmentów  o  przekroju  półokrągłym
przypominają  one  połowę  ściętego  stoŜka  o  określonej  zbieŜystości,  w  odmianach
wieloczęściowych  łączonych  z  czterech  elementów  mają  one  kształt  trapezoidalny
o podstawach  róŜnych  w  przeciwległych  ścianach,  ze  skośnym  ścięciem  krawędzi
wzdłuŜnych.
Części  składowe  drewnianych  półfabrykatów  łączy  się  za  pomocą  powierzchniowych  złączy
klejowych,  zapewniających  potrzebną  wytrzymałość.  DuŜy  stosunkowo  stopień  późniejszej
obróbki  ograniczający  powierzchnię  połączenia  powaŜnie  osłabia  wytrzymałość  leja,
zwłaszcza  na  rozpierające  obciąŜenia  odśrodkowe.  Stwarza  to  konieczność  stosowania
wzmocnień  w  postaci  wspomnianych  sznurowych  złączy  skurczowych  w  części  górnej,
a połączeń  na  pióro  i  wpust  w  dolnej  części  leja,  przenoszącej  obciąŜenia  mechaniczne
na struktury sąsiedniego elementu. Nigdy nie naleŜy o tym zapominać.

Półwyroby  zespołów  konstrukcyjnych,  głównie  w  postaci  zespołów  kolano-goleń,  stopa-
kostka lub łokieć-przedramię, stanowią połączone ze sobą z grubsza obrobione od zewnątrz,
lecz  kompletnie  zmontowane  części,  tworzące  określoną  całość  do  ostatecznej  obróbki

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zewnętrznej  w  czasie  montaŜu  i  wykańczania  przedmiotu.  Zawierają  więc  one  wszystkie
niezbędne  mechanizmy  warunkujące  funkcjonalność  zespołu.  Są  to  juŜ  półfabrykaty
o znacznie  wyŜszym  stopniu  zaawansowania  procesów  produkcyjnych  niŜ  stosunkowo
prymitywne półwyroby elementów nośnych czy lejów protezowych.

Ryc.4. Elementy: stopa i goleń - kolano wykonane z drewna

Obróbka wykańczająca wyrobów drewnianych

Obróbką wykańczającą nazywamy dodatkowe zabiegi przeprowadzane po ukończeniu

obróbki  zasadniczej,  mające  na  celu  zabezpieczenie  przed  czynnikami  zewnętrznymi
i zwiększenie estetyki wykonania.
Polega  ona  głównie  na:  gruntowaniu,  szpachlowaniu,  malowaniu,  lakierowaniu
i politurowaniu, a takŜe na pergaminowaniu i laminowaniu.

Gruntowanie jest to powlekanie powierzchni przeznaczonej do malowania warstwą

materiału, mającego właściwość silnego wiązania się z podłoŜem, w celu stworzenia
jednolitej powłoki i zwiększenia przyczepności materiałów malarskich.

Szpachlowanie jest to nakładanie na uprzednio zagruntowaną powierzchnię,

przeznaczoną do malowania, warstwy szpachlówki o grubości pokrywającej nierówności,
w celu wyrównania tej powierzchni przed nałoŜeniem następnej warstwy materiału
malarskiego.

Malowanie jest to nakładanie materiału malarskiego w postaci róŜnego rodzaju farb

nawierzchniowych, stanowiących mieszaninę barwników ze spoiwem, w celu stworzenia
powłoki o właściwościach ochronnych i dekoracyjnych.

Lakierowanie jest to wytwarzanie na uprzednio przygotowanej powierzchni warstwy

lakierowej, z ciekłego materiału malarskiego, tworzącego – wskutek przemian chemicznych
i fizykochemicznych – stałą powłokę przylegającą ściśle do powierzchni, o właściwościach
ochronnych i dekoracyjnych.

Politurowanie jest to powlekanie powierzchni drewna politurą, tj. rozcieńczonym

roztworem Ŝywicy w alkoholu, który po nałoŜeniu na powierzchnię i odparowaniu
rozpuszczalnika tworzy cienką warstwę nadającą połysk.

Pergaminowanie jest to pokrywanie powierzchni drewna cielęcą lub świńską skórą

pergaminową w celu dodatkowego wzmocnienia zewnętrznego oraz stworzenia powłoki
o właściwościach ochronnych i dekoracyjnych.

Laminowanie jest to powlekanie powierzchni drewna powłoką z tworzywa sztucznego

(Ŝywicy syntetycznej i dzianinowej warstwy zbrojeniowej) w celu dodatkowego wzmocnienia
mechanicznego oraz stworzenia powłoki o właściwościach ochronnych i dekoracyjnych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

Jakie odmiany półfabrykatów wykorzystuje się do dalszej obróbki w technice
ortopedycznej?

Co to są półfabrykaty elementów konstrukcyjnych i jakie elementy zaopatrzenia
ortopedycznego z nich się wytwarza?

Co to są półfabrykaty zespołów konstrukcyjnych?

Na czym polega obróbka wykańczająca wyrobów drewnianych?

4.4.3.

Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj laminowanie powierzchni drewna.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

odszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat obróbki wykańczającej
wyrobów drewnianych,

przygotować powierzchnie drewna do laminowania,

załoŜyć 1 – 2 warstwy dzianiny ortopedycznej,

załoŜyć rękaw z folii i zawiązać szczelnie dookoła rury ssącej,

wlać mieszaninę Ŝywicy i włączyć podciśnienie,

dokładnie rozprowadzić Ŝywicę po powierzchni drewna.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

półfabrykat drewniany leja goleni,

−

materiały, urządzenia i narzędzia do wykonania laminowania,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Wykonaj kształtowanie powierzchni zewnętrznej półfabrykatu drewnianego leja uda.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

odszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat obróbki półfabrykatów
drewnianych,

dobierz rodzaj obróbki do kształtowania powierzchni zewnętrznej półfabrykatu leja goleni,

dobierz maszyny i narzędzia do wykonania kształtowania powierzchni zewnętrznej leja goleni,

wybrać z wnętrza zbędne drewno,

wstawić pomiędzy półfabrykat kolana i uda aparat ustawiający fizjologicznie udo do goleni,

ustawić elementy,

wykonać obróbkę powierzchni zewnętrznej półfabrykatu kolano – udo (w odniesieniu
do zdrowej nogi).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

półfabrykat drewniany leja uda i kolana,

−

maszyny i narzędzia do wykonania obróbki półfabrykatu,

−

eksponaty drewnianego leja goleni,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 3

Wykonaj pergaminowanie powierzchni drewnianego leja uda.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

odszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat obróbki wykańczającej
wyrobów drewnianych,

przygotować skórę do formowania,

uformować skórę na leju,

wykonać obróbkę wykańczająca leja.

WyposaŜenie stanowiska pracy:

−

półfabrykat drewniany leja goleni,

−

maszyny i narzędzia do wykonania pergaminowania,

−

skóra pergaminowa,

−

eksponaty drewnianego leja goleni,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

wykonać

elementy

drewniane

przedmiotów

ortopedycznych

z półfabrykatów?

wykonać obróbkę końcową wyrobów drewnianych?

zabezpieczyć i zmagazynować materiały i wyroby drewniane?

wykonać prace zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy
oraz ochrony przeciwpoŜarowej?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

Przeczytaj uwaŜnie instrukcję.

Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

Test zawiera 20 zadań. Do kaŜdego zadania dołączone są 4 moŜliwości odpowiedzi.
Tylko jedna jest prawidłowa.

Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki naleŜy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

Zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed
wskazaniem poprawnego wyniku.

Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóŜ rozwiązanie
zadania na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

Główną część pnia drzewa stanowi
a)

kora.

łyko.

miazga.

drewno.

Głównym składnikiem organicznym drewna naleŜącym do wielkocząsteczkowych
polisacharydów jest
a)

lignina.

celuloza.

ywica.

skrobia.

NajwaŜniejszą cechą ujemną drewna jest
a)

higroskopijność.

plastyczność.

udarność.

przewodność cieplna.

Zmiana kształtów elementów drewnianych skutkiem niejednakowej kurczliwości drewna
w poszczególnych kierunkach to
a)

kurczliwość.

pęcznienie.

paczenie się.

udarność.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Leje protezowe najczęściej wykonywane są z drewna
a)

bukowego.

wierzbowego.

topolowego.

sosnowego.

Typowo ortopedycznym rodzajem wiórowej obróbki skrawaniem przy wykonywaniu
lejów protezowych jest

a) szlifowanie.

b) struganie.
c) wiercenie.
d) wydrąŜanie.

Dzielenie tarcicy poprzez przepiłowywanie w kierunku poprzecznym, na krótsze odcinki
o czołach prostopadłych do osi nazywamy
a)

rozdzielaniem.

przecinaniem.

przycinaniem.

przecieraniem.

Toczenie jest metodą obróbki
a)

skrawaniem.

ręcznej.

frezowaniem.

plastycznej.

Złącze konstrukcyjne, które moŜna rozłączać i łączyć ponownie bez uszkodzenia
elementów łączonych i łączących nazywamy złączem
a)

równoległym.

kątowym.

krzyŜowym.

rozłącznym.

10.

Połączenie wpustowe zwane jest takŜe połączeniem
a)

czopowym.

bagnetowym.

sztywnym.

na styk.

11.

Połączenie kostki ze stopą bez przegubu skokowego umoŜliwiające wymienność stopy
to połączenie
a)

wpustowe.

na styk z łącznikiem.

na zakładkę.

na pióro i wpust.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12.

Półfabrykatem do wykonania protezy uda moŜe być
a)

kolano protezowe.

lej z Ŝywicy.

mata szklana.

lej drewniany.

13.

Pokrywanie drewna cielęcą lub świńską skórą specjalnie wyprawianą nazywamy
a)

fluidyzowaniem.

laminowaniem.

gruntowaniem.

pergaminowaniem.

14.

Najlepszą metoda suszenia drewna jest
a)

suszenie w stosach, w cieniu, na wolnym powietrzu pod dachem.

suszenie w stosach, w pomieszczeniach nasłonecznionych, zamkniętych.

suszenie w pomieszczeniach zamkniętych, nie wentylowanych.

suszenie sztuczne w suszarniach komorowych lub tunelowych.

15.

Drewno dzieli się na sortymenty. Materiały drzewne powstałe przez wzdłuŜne
przepiłowanie kłody równolegle do jej podłuŜnej osi są to
a)

dłuŜyce.

sklejka.

obłogi.

tarcica.

16.

W celu zwiększenia plastyczności drewna poddaje się go
a)

leŜakowaniu.

suszeniu.

obróbce hydrotermicznej.

obróbce mechanicznej.

17.

Topola naleŜy do drewna
a)

bardzo miękkiego.

miękkiego.

rednio twardego.

twardego.

18.

Drewno stosowane w technice ortopedycznej zaliczane do II klasy, to drewno które
zawiera minimum
a)

50% powierzchni uŜytecznej.

65% powierzchni uŜytecznej.

75% powierzchni uŜytecznej.

90% powierzchni uŜytecznej.

19.

Impregnacją drewna nazywamy
a)

pokrywanie drewna farbą.

pokrywanie drewna fornirem.

nakładanie na drewno szpachli.

nasycanie drewna środkiem chemicznym.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Wykonywanie elementów przedmiotów ortopedycznych z drewna

Zakreśl poprawną odpowiedź

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

LITERATURA

Deyda B. i inni.: Technologia drewna. Wydawnictwo rea, Warszawa 1999

Dretkiewicz-Więch J.: Materiałoznawstwo. OBRPN i SSz, Warszawa 1993

Górecki A.: Technologia ogólna. WSiP, Warszawa 2004

Marciniak W., Szulc A.: Wiktora Degi ortopedia i rehabilitacja. PZWL, Warszawa 2004

Myśliborski T.: Zaopatrzenie ortopedyczne. PZWL, Warszawa 1985

Prosnak M.: Podstawy protetyki ortopedycznej. Materiały pomocnicze. CMDNŚSM,
Warszawa 1988

Prosnak M.: Podstawy technologii ortopedycznej. Materiały pomocnicze. CMDNŚSM,
Warszawa 1987

Przeździak B.: Zaopatrzenie rehabilitacyjne. Via Media, Gdańsk 2003