Twardość Brinella wskazuje średnią twardość lub wytrzymałość na ściskanie gatunków drewna. Wartość podana jest w niutonach na milimetr kwadratowy - tj. N/mm². Wartość ta jest ważna m.in. po to, by móc dobrać twardość, a tym samym rodzaj drewna odpowiedni do zamierzonego zastosowania i odpowiednio zaplanować. Od tego zależy na przykład wytrzymałość podłóg lub mebli. Przede wszystkim, ale nie tylko w przypadku większych projektów budowlanych, należy zatem wziąć pod uwagę wartość Brinella.
Brinella i odporność
Twardość Brinella jest podawana w niutonach na milimetr kwadratowy i często jest określana skrótem HB lub HBW (twardość Brinella). Wskazuje, jak wysoka jest wytrzymałość na ściskanie, a tym samym kiedy drewno zaczyna ulegać uszkodzeniu pod wpływem nacisku i ciężaru.
Na przykład, jeśli twardość wynosi 22 N/mm², podobnie jak brzoza europejska, na milimetr kwadratowy można obciążyć 2,2 kg bez uszkodzenia. Na początku wydaje się to niewiele, ale w bardziej powszechnych wymiarach nośność i odporność stają się wyraźniejsze:
22 N/mm² to już 22 tony w przeliczeniu na decymetry, które można unieść na powierzchni 10 na 10 centymetrów - odpowiednie drewno jest zatem stosunkowo twarde.
Badanie twardości – formuła i identyfikacja
Twardość drewna Brinella określa się za pomocą odpowiedniego urządzenia i metody pomiarowej. Znormalizowana bryła – kulka z twardego metalu – jest wciskana w drewno z siłą F. Do obliczeń wykorzystuje się średnicę tej metalowej kulki i średnicę odcisku wykonanego w drewnie.
Metoda według Johana Augusta Brinella istniała już w XIX wieku. Szwedzki inżynier zaprezentował go na paryskich targach światowych w 1900 roku. Od tego czasu procedura i specyfikacja wartości nie uległy zmianie. Formuła nadal brzmi:
Następujące Przykład obliczenia pokazuje, jak można określić twardość za pomocą tego wzoru:
Czas ekspozycji ciała stałego w połączeniu z siłą wynosi zwykle od 10 do 15 sekund. Tylko jeśli to trwa odchylenia istnieje, czas trwania jest dodawany do stopnia twardości jako ostatnia informacja. Jednak czas trwania nie pojawia się w formule. Dzięki szczegółowemu i zgodnemu z normami oznakowaniu może to wyglądać tak:
44,9 HBW 2,5/31,25/20
- 44,9 HBW - wskazuje twardość Brinella.
- 2,5 - odpowiada średnicy kuli, czyli średnicy ciała stałego, które jest używane do badania.
- 31,25 - siła próbna w kp (kilopond)
- 20 - inny czas testu lub ekspozycji 20 sekund.
Jeśli czas trwania nie jest określony, oznaczenie byłoby ograniczone do twardości Brinella, średnicy kulki i siły testowej i dlatego w tym przykładzie wyglądałoby tak:
44,9 HBW 2,5/31,25
Twardość gatunków niemieckich
Jak twarde są rodzaje drewna?
Używając drewna, ważne jest, aby wiedzieć, jak twardy jest każdy rodzaj. Każdy, kto chce również wspierać zrównoważone i regionalne leśnictwo, skoncentruje się przede wszystkim na gatunkach drewna uprawianych w Niemczech. Z tego powodu zestawiliśmy popularne typy wraz z powiązanymi stopniami twardości:
3 najtwardsze gatunki drewna w Niemczech
cis
HBW: 50 N/mm² - To wyjątkowo twarde drewno jest dostępne w handlu tylko w niewielkich ilościach. Początkowo jest żółtawo-biały, później czerwonobrązowy. Ze względu na swoje właściwości i dość niepozorne usłojenie jest szczególnie popularny na instrumenty muzyczne, rzeźbę i rzeźbę.
szarańcza
HBW: 46 N/mm² - Drzewo, które pochodzi z Ameryki, od kilku stuleci sadzi się także w Europie i służy m.in. do ulepszania gleby. Ciężkie i sprężyste drewno jest twarde i po wysuszeniu ma złotobrązowy kolor. Jest bardzo wszechstronny. Wykorzystywane są parkiety, schody, meble ogrodowe, drobne meble, ale także bramy i ogrodzenia.
popiół
HBW: 38 N/mm² - Drewno jesionowe jest białawe, złocistożółte lub czerwonawe do czekoladowo-brązowego i jest niezwykle wszechstronne. Można z niego wykonać podłogi i meble, a także boazerie na sufitach i ścianach.
Robinia akacjowa, robinia akacjowa
Inne rodzaje drewna i ich twardość
- Buk: 34 N/mm²
- Daglezja: 18 N/mm²
- Olcha: 12 N/mm²
- Osika: 21 N/mm²
- dąb europejski: 34 N/mm²
- modrzew europejski: 19 N/mm²
- Świerk: 12 N/mm²
- Sosna: 19 N/mm²
- Wiśnia: 29 N/mm²
- Wapno: 16 N/mm²
- Orzech: 32 N/mm²
- Topola: 20 N/mm²
- Gigantyczne drzewo życia 35 N/mm²
- Jodła: 20 N/mm²
- Orzech: 26 N/mm²
- Grab: 36 N/mm²
Oprócz wyraźnej liczby, tempo wzrostu być uwzględnionym. Drewno szybkorosnące jest zwykle dużo bardziej miękkie – tzn. ma niską twardość. Należą do nich głównie drewno iglaste. Z drugiej strony, jeśli drzewa rosną powoli, drewno jest zwykle twardsze.
Powoduje to jednak również wyższe koszty, a drewno jest trudniejsze w obróbce. Również z tych powodów wskazane jest, aby nie wybierać najtwardszych gatunków drewna, ale podjąć odpowiednią decyzję, a w razie potrzeby nawet przeprowadzić własny test twardości.
Pinus parviflora, sosna biała
Dodatkowa wskazówka z różnicą:
Kompleksowe i fachowe doradztwo w zakresie stopnia twardości drewna przydaje się zawsze przy realizacji większych projektów. Podłogi, ale także meble lub szczególnie obciążone obszary i przedmioty muszą dużo wytrzymać - ale nie zawsze najtwardsze drewno jest konieczne. Fachowa i skoordynowana decyzja może zaoszczędzić zarówno koszty, jak i wysiłek.