8 клас. Тема 4. Технологія обробки конструкційних матеріалів та декорування виробу

 Тема 4. Технологія обробки конструкційних матеріалів та декорування виробу

Заняття 1. 

Поняття про дизайн

тест

Дизайн — це проєктування предметів з урахуванням їх призначення, зручності, міцності та краси.

Головна мета дизайну — створити корисний, зручний і естетично привабливий виріб.

Дизайн поєднує: функціональність (зручність користування),конструкцію (будову), матеріал, форму, колір, оздоблення.

Стиль дизайну — це сукупність характерних ознак (форма, декор, матеріали, кольори), які відображають певну історичну епоху або художній напрям.

Стиль визначає: вигляд предмета, характер оздоблення, пропорції, загальний настрій виробу.

Сучасні стилі дизайну

Мінімалізм. Правило «Нічого зайвого».

Ознаки: простота, мінімум декору, природні матеріали, функціональність.

Хай-тек. Правило «Технологічність і функціональна доцільність».

Ознаки: сучасні матеріали (метал, скло), технологічність, прості геометричні форми.

Скандинавський стиль. Правило «Природність і простота для щоденного комфорту».

Ознаки: світлі кольори, натуральна деревина, простота форм, практичність.

Переглянь відео презентацію для закріплення

Завдання. Виконати повідомлення про один з історичних стилів інтер'єру

_________

Заняття 2. 

Художнє конструювання

Композиція — це продумане поєднання елементів виробу (форми, деталей, декору), щоб предмет був гармонійним, зручним і красивим.

Основні засоби композиції:

Симетрія — однакове розміщення елементів відносно осі або асиметрія — нерівномірне, але врівноважене розміщення елементів.

Ритм — повторення однакових або подібних елементів.

Контраст — різковиражена різниця за кольором, формою (вертикальна площина - горизонтальна площина) або розміром елементів (великий - малий).

Приклад:

Для правильного поєднання кольорів використовують колірний круг, створений швейцарським художником Йоганнесом Іттеном. Колірний круг Іттена показує взаємозв’язок між кольорами.

Практичне використання колірного круга полягає в пошуку гармонійних кольорів. Контрастні кольори визначають за діаметральною лінією. Групу гармонійних кольорів визначають за трикутником, квадратом або прямокутником.

У декоруванні деревини колір використовують для підкреслення текстури деревини, створення контрасту між деталями, досягнення гармонійного вигляду виробу.

Світлу деревину можна тонувати у темні відтінки, щоб підкреслити текстуру або створити контраст із світлими декоративними елементами.

Декорування деревини може відбуватися з використанням різних технологій. Однай слід обирати просту та доступну технологію. Тому пропонуються рельєфна мозаїка, пірографія.

________

Заняття 3.  

Конструкційний матеріал

Конструкційні матеріали — це матеріали, з яких виготовляють предмети (меблі, декоративні вироби, елементи оздоблення). Конструкційні матеріали, з яких виготовляють предмети інтер'єру повинні бути міцними, довговічними та естетичними.

Деревина — універсальний конструкційний матеріал, який поєднує міцність, красу та зручність обробки, тому широко використовується для виготовлення виробів інтер’єрного призначення.

Основні властивості деревини:

- міцність і достатня твердість

- легкість обробки (пиляння, стругання, шліфування)

- гарний природний вигляд (текстура, колір)

- екологічність

- теплоізоляційність

Однією з основних властивостей деревини є твердість.

Твердість – це здатність матеріалу протидіяти проникненню іншого предмета. Чим більша різниця в твердості матеріалу та інструменту, тим легше обробляється матеріал та довше працює інструмент без перезагострення. Для більш твердих порід збільшують кут загострення інструментів з 25 градусів до 30 градусів.

Найтвердішою породою є акація (робінія), яка є важкою в обробці але стійка до стирання. Граб є другою по твердості породою, яка має високу щільність та міцність, стійкою до стирання. 

Дуб - цінна тверда порода з красивим кольором та текстурою. 

Породи деревини поділяють на хвойні (сосна, ялина, смерека тощо), що легкі в обробці і доступні та листяні (вільха, липа, дуб, бук тощо), які зазвичай міцніші і мають виразну текстуру.

Види матеріалів з деревини

- масив (цільна деревина)

- фанера

- ДСП (деревостружкова плита)

Застосування деревини в інтер’єрі

- меблі (столи, шафи, полиці)

- декоративні вироби (рамки, скриньки, панно)

- оздоблення приміщень (плінтуси, вагонка)

Переваги деревини: природність і екологічність, естетичність, можливість ремонту.

Недоліки: чутливість до вологи, можливість деформації, потреба в захисному покритті.

Конструювання виробу

Розглянь запропоновані ідеї для проєкту. Можеш знайти свої варіанти. Вироби мають відповідати насамперед наступним критеріям: економність, практичність, естетичність, технологічність.  Додай свої критерії до переліку. Дізнайся розміри заготовок у вчителя. Виконай малюнок виробу з врахуванням критеріїв та розмірів заготовок. Зазнач розміри.

________

Заняття 4. 

Технологічний процес виготовлення виробу. Розмічання

Метою розмічання є  нанесення на заготовку ліній, точок і контурів майбутнього виробу або деталі за креслеником або ескізом.

Особливостями хвойних порід (сосна, ялина, смерека) є м’яка та тверда структура, що чергуються і через це добре видно річні кільця, тому це створює певні проблеми в процесі обробки. Наприклад лінія олівця проникає глибше у м’яку деревину і потім потрібно довше шліфувати деревину, щоб прибрати слід від олівця. Можливі сучки, смоляні кишені  та смолисті місця, які теж ускладнюють виконання більшість технологічних операцій..

Через це розмічання потрібно виконувати уважно, враховуючи дефекти та особливості деревини.

Інструменти для розмічання: лінійка сталева, столярний кутник, олівець (твердий, добре загострений), рейсмус та циркуль (за потреби).

 Під час розмічання та контролю використовують базову сторону (частіше крайка), яка є рівною заздалегідь (струганий пиломатеріал) або оброблена перед розмічанням.

 Рейсмус – розмічальний інструмент для проведення паралельних рисок відносно базової сторони.

Розмічальним елементом розмічального рейсмуса може бути голка, круглий або косий ніж, олівець.

 

Намічання – це нанесення на поверхні заготовки різноманітних позначок та міток, які полегшують процес обробки. 

Однакові мітки наносять на частини деталей, які з’єднуються, позначають базові сторони тощо. Мітки убезпечують від плутанини в процесі обробки. Мітками можуть бути цифри, букви або геометричні примітиви (риска, коло, квадрат, трикутник тощо).

Типові помилки під час розмічання: 
-       неточні вимірювання
-       товсті або нечіткі лінії
-       ігнорування волокон деревини
-       розміщення деталей на дефектах

Точне розмічання — це основа якісного виробу. Помилки на цьому етапі важко виправити пізніше.

________

Заняття 5. 

Технологічний процес виготовлення виробу. Пиляння

Пиляння — це процес розрізання деревини на частини за допомогою пилки (ножівки) для отримання деталей потрібної форми та розміру.

Пиляння зазвичай неточна операція, тому пиляють біля лінії навіть з невеликим відступом. Такий відступ називають припуском. Він необхідний для подальшої більш точної обробки стамесками, шліфуванням, рубанками тощо. Чистота та якість пиляння залежать від гостроти та величини зубців. Дрібні та гострі зубці забезпечують більш точне та чисте пиляння тому припуск роблять мінімальним. Особливими є японські ножівки, які дають дуже чисту та якісну поверхню.

 Особливості хвойної деревини: м’яка та тверда — легко пиляється але можливі сколи; може мати сучки  - ускладнюють роботу; містить смолу — може забивати зубці пилки.

 Види пиляння
- поперечне — впоперек волокон
- поздовжнє — вздовж волокон
- під кутом — для з’єднань (наприклад, рамок)

 Для покращення якості пиляння дрібних пиломатеріалів можна використовувати стусло.

Стусло — це столярне пристосування у вигляді лотка, яке використовують для точного пиляння заготовок під заданим кутом. Зі стуслом зазвичай використовують обушкову ножівку. А широку ножівку використовують для пиляння за розмічанням.

Для тонких японських ножівок часто використовують магнітні стусла – упори з неодимовими магнітами. Японською ножівкою пиляють до себе.

 

Основні правила пиляння:

- закріпи заготовку у верстакові або зафіксуй її

- починай різ плавно, без сильного натиску, щоб не збитися з лінії.

- тримай пилку під правильним кутом приблизно 45° до поверхні.

- пиляй рівномірно, рухи повинні бути плавними, без ривків.

- слідкуй за лінією розмітки, пиляй поруч із лінією, залишаючи невеликий припуск.

 

Правила безпеки:

- працювати слід справним інструментом

- не тримати руки близько до лінії різу, використовуй упорний брусок

- тирсу прибрати щіткою (не здувати)

 Акуратне пиляння забезпечує точність деталей і полегшує подальшу обробку виробу.

 ________

Заняття 6. 

Технологічний процес виготовлення виробу. Свердління

Свердління — це процес утворення отворів у деревині за допомогою свердла, яке обертається.

Особливості свердління хвойної деревини

- має м’яку структуру, тому деревина свердлиться легко;

- через чергування м’яких та твердих шарів центр та отвір може зміщуватися;

- містить смолу, яка може налипати на свердло;

- мають сучки, де свердління ускладнюється.

 Для свердління зазвичай використовують електродриль або шурупокрут. Великі отвори слід свердлити з невеликим натиском на інструмент і поступово заглиблюватися на необхідну глибину. Отвори під прямим кутом краще свердлити з використанням свердлильного верстата, якщо заготовка невелика або використовувати різноманітні напрямні пристосування - кондуктори.

 

Послідовність свердління:

- виконати розмічання місця отвору олівцем.

- проколоти центр шилом, щоб свердло не зісковзувало.

- закріпити заготовку.

- встановити свердло потрібного діаметра.

- свердлити плавно та без сильного натиску.

 Глухий отвір — це отвір, який не проходить наскрізь через деталь, а має певну глибину.

Такі отвори зазвичай використовують для з’єднань, для кріплення фурнітури, для декоративних елементів, для формування конструктивних елементів

Для свердління глухого отвору потрібно визначити потрібну глибину отвору за креслеником або ескізом та позначити глибину на свердлі маркетом, стрічкою або скористатися обмежувачем.

Типові помилки під час свердління:- свердління без розмічання;

- перекіс свердла;

- занадто сильний натиск;

- свердління біля торця

Правила безпеки:
- надійно закріплювати заготовку;
- працювати справним інструментом;
- не торкатися свердла під час обертання;
- прибирати стружку лише після зупинки інструмента.

 Правильне свердління дозволяє отримати точні та акуратні отвори, що забезпечує надійність і якість виробу. 

________

Заняття 7. 

Технологічний процес виготовлення виробу. Складання

Складання — це з’єднання окремих деталей виробу в одну конструкцію за допомогою клею та різних з’єднувальних елементів.
Особливості складання виробу з деталей з хвойної деревини:
- добре обробляються і легко свердляться;
- добре склеюються столярним клеєм;
- через м’якість потребують акуратного з’єднання, щоб деталі не зміщувалися та не зминалися під час стискання.
 
Шкант — це невеликий ребристий круглий дерев’яний стрижень (діаметром 6, 8, 10 мм), який використовують для з’єднання деталей. Перевагами є: міцність з’єднання, акуратний зовнішній вигляд, відсутність видимого кріплення. В окремих випадках шкант може бути конструктивним елементом виробу (деталлю). Шканти виготовляють з твердих та міцних порід. Для з'єднань на багатьох нагелях використовують розмічання та кондуктори (мають спеціальні мітки та упори для точного розташування).

Послідовність виконання з’єднання:
- на деталях роблять розмітку отворів;
- свердлять глухі отвори однакового діаметра;
- у отвори наносять столярний клей;
- вставляють шканти;
- з’єднують деталі та стискають струбцинами до висихання клею.

Іноді з’єднання додатково укріплюють нагелями – дерев’яні цвяхи.
Нагель — це дерев’яний тонкий стрижень, який проходить через деталі та фіксує їх. Нагель може бути круглий або квадратний, циліндричний або конічний.
У простих виробах замість нагелів часто використовують бамбукові палички (наприклад, від шпажок) таке з’єднання стає більш міцним.

Послідовність виконання роботи:
- після складання виробу свердлять отвір через з’єднання;
- наносять клей;
- забивають нагелі або бамбукові палички;
- після висихання зрізають виступаючу частину.

 
Щоб зробити виріб акуратним, отвори можна закрити дерев’яними пробками.
Пробка — це невеликий круглий елемент з деревини з подібною текстурою, який вклеюють у отвір.
Пробку виготовляють спеціальними свердлами. Отвір попередньо розширюють свердлом під розмір пробки, наносять клей на пробку, вставляють дерев’яну пробку а після висихання зрізають і шліфують поверхню.

 
Правильне складання забезпечує міцність, точність і гарний вигляд виробу. Для цього використовують клей, шканти, нагелі та декоративні пробки.

________

Заняття 8. 

Технологічний процес виготовлення виробу. Опорядження

Опорядження — це завершальний етап виготовлення виробу, який покращує його зовнішній вигляд і захищає деревину від вологи та пошкоджень.

Основні способи опорядження

- тонування

- лакування

- фарбування непрозорими фарами

- декоративна обробка

 Тонування — це надання деревині певного кольору за допомогою морилки (бейцу).

Тонування застосовують щоб підкреслити текстуру деревини, змінити колір (наприклад, “під дуб”), зробити виріб більш декоративним. Морилки бувають на водній, спиртовій або олійній основі. Водну та спиртову морилки можна наносити на поверхні, що можуть склеюватися, олійні на місця склеювання не можна наносити, тому ці місця заклеюють малярним скотчем.

 Фарбування непрозорими фарбами виконують зазвичай акриловими фарбами часто для маскування вад деревини (шпаклівка, синюватість тощо) або для надання виробу необхідних естетичних характеристик (підходить під інтер’єр або інші вироби). Такі фарби доцільно використовувати з породами, які мають невиразну текстуру та малу пористість.

 

Брашування — це спосіб обробки, при якому з поверхні видаляють м’які волокна, щоб підкреслити рельєф річних кілець.

Особливо добре підходить для хвойних порід, бо вони мають різну твердість шарів.

Обробляють поверхню металевою щіткою вздовж волокон, до тих пір, поки не утвориться рельєфна поверхня. За потреби брашовану поверхню фарбують або тонують. В результаті отримують виразну текстуру з ефектом “старого дерева”.

 

Брашування вогнем (термобрашування) - це різновид брашування з використанням вогню.

Поверхню деревини обпалюють газовим пальником, після чого видаляють обгорілі м’які волокна  металевою щіткою. Обпалювання може бути поверхневе або глибоке. На відміну від звичайного брашування, залишаються темними тверді частини річних кілець.

За потреби брашовану поверхню покривають морилкою, олією, лаком.

 

Правила безпеки при роботі з вогнем

- працювати на відкритому повітрі або в добре провітрюваному місці

- мати поруч воду або вогнегасник

- працювати обережно