Hustota a tvrdost dřeva: Souhrnná tabulka pro hlavní druhy

Hustota a tvrdost dřeva jsou jednou ze základních a nejdůležitějších vlastností, protože přímo ovlivňují výběr druhu pro určité úkoly. Proto by jim měl rozumět a také alespoň přibližně znát významy hlavních druhů každý mistr, který se zabývá zpracováním dřeva, ať už profesionálně nebo jako koníček.

Hustota

Hustota se vypočítá jako poměr součinu hmotnosti a vlhkosti k objemu vlhkého dřeva. Jednotky hustoty jsou kg/m3. Podle toho, čím je hornina hustší, tím je těžší. V praxi však hustota ovlivňuje nejen hmotnost „kostky“, ale také 2 další důležité vlastnosti:

• Pevnost vyráběného dílu. Obecně platí, že pevnost je poměrně široký pojem, protože při testování podle norem GOST a během skutečného provozu je obrobek vystaven různým vlivům: ohýbání, natahování a stlačení podél a napříč vlákny a zkušební hodnoty jsou různé pro různá plemena. Některé druhy, jako je habr nebo bříza, jsou navíc i při vysoké hustotě náchylnější k odštěpování podél zrna, s čímž je třeba počítat při zpracování. Obecně je však pravdivé tvrzení, že hustota a síla mají přímý vztah.
• Obtížnost zpracování. Čím je dřevo hustší, tím více úsilí musíte vynaložit a tím častěji musíte nástroj brousit.

Zde je nejzajímavější, že hustota přímo závisí na vlhkosti dřeva, tedy na množství mízy nebo vody, které dřevo obsahuje. Čím nižší vlhkost, tím nižší hustota. Proto se všechna měření provádějí při stejné vlhkosti. Například v oficiálních GOST jsou všechny ukazatele řeziva uvedeny pro obsah vlhkosti 12%, takže je lze vzájemně porovnávat.

Existuje další ukazatel – uniformita. Charakterizuje rovnoměrnost rozložení hustoty v rámci letokruhu kmene stromu. U některých plemen se hustota zvyšuje při pohybu po letokruhu od středu kmene ke kůře. Například to lze vidět u dubu, jasanu a borovice. A pro ostatní zůstává prakticky beze změny. Například v buxusu, habru, javoru nebo lípy.

Tvrdost

Existuje několik metod pro stanovení tvrdosti dřeva, ale ve většině oficiálních tabulek jsou hodnoty pro různé druhy obvykle uvedeny podle Brinella. Johan August Brinell je ve skutečnosti švédský inženýr, který již v roce 1900 začal používat první jednotnou metodu měření tvrdosti materiálů. Metodou je vtlačit 10mm tvrzenou ocelovou kuličku do povrchu obrobku silou 100 kg, poté změřit otvor a vypočítat hodnoty tvrdosti. Pro vyjádření se používají jednotky měření HB (zkratka pro tvrdost Brinell), MPa nebo N/mm2.

1 HB = 10 MPa = 10 N/mm2.

Stejně jako v případě hustoty jsou měření zcela libovolná, protože získaná data závisí na několika proměnných najednou:

• Podmínky růstu konkrétního stromu. Například v chladných oblastech stromy rostou pomaleji, roční vrstvy v kmeni jsou hustší a samotný masiv se ukazuje být tvrdší ve srovnání s pevným stromem stejného druhu, ale pěstovaným v příznivých podmínkách.
• Věk stromu. Staré stromy mají hustší a tvrdší hmotu než mladé stromy.
• Konkrétní místo v kufru. Zadečková (kořenová) část bývá více stočená (vlákna uvnitř jsou silně zkroucená a propletená), a tedy výrazně hustší. Je také velmi náročný na zpracování, proto se pažba nepoužívá pro výrobu kvalitních truhlářských materiálů. Jeho přítomnost v desce nebo nosníku je považována za vadu, která se nazývá uzlování.

Všechny tyto proměnné jsou obvykle zanedbávány, což ukazuje na číselnou hodnotu tvrdosti podmíněně pro celou horninu najednou. To není úplně přesné, ale v praxi docela pohodlné.

Kromě konkrétních digitálních hodnot, ke kterým se vrátíme o něco později v souhrnné tabulce, je komerční dřevo konvenčně rozděleno do 3 širokých skupin podle tvrdosti. Navíc je v tomto případě měkkost/tvrdost často charakterizována hustotou, což opět dokazuje vztah mezi parametry.

• Měkké dřevo – hustota až 540 kg/m3. Jedná se především o jehličnaté druhy jako je cedr, smrk a borovice, dále o malé množství listnáčů, jako je lípa a topol. Velmi snadno se opracovávají i ručním nářadím, ale stejně snadno se také mačkají. Přejetím nehtem můžete na jejich povrchu dokonce zanechat stopu.
• Pevná – hustota 550-740 kg/m3. Jedná se především o opadavé druhy, řazené také mezi cenné, ale v Rusku poměrně hojně se vyskytující – jilm, jeřáb, jabloň, buk, javor, bříza.
• Velmi tvrdý – hustota od 750 kg/m3. Domácí listnáče a různé exotiky, nazývané také mahagony – pistácie, dřín, buxus, habr, akát.

Souhrnná tabulka hustoty a tvrdosti dřeva podle druhů

Shrňme si to slíbenou souhrnnou tabulkou seřazenou podle hustoty jako nejvíce orientační charakteristiky.