Полное руководство по фанере: свойства, виды, применение и выбор

В канадском строительстве фанера — один из самых известных универсальных инженерных плитных материалов на древесном основании. Смола и древесные волокна соединены в фанере для создания композиционного материала в виде панелей. Лицевые фанерные шпоны стандартной панели выше по качеству, чем сердечники. Назначение сердечников — увеличить расстояние между внешними слоями, где напряжения на изгиб максимальны, тем самым повышая сопротивление изгибу.

В статье подробные ответы на вопросы:

• Что такое фанера?
• Сферы применения фанеры.
• Основные виды фанеры.
• Структурные характеристики фанеры.
• Как производится фанера.

Что такое фанера?

Фанера — материал из тонких «пластов» (plies) фанерного шпона, склеенных с поворотом волокон соседних слоев на 90°. Семейство плитных материалов: ДСП, ОСП, МДФ.

Для производства фанеры — инженерного древесного листового материала — тонкие слои или волокна шпона склеивают под 90° к волокнам. Специфический вид плитного материала, сочетающий свойства ДСП и МДФ. Сложный композит, связывающий древесные листы волокнами и смолой.

Благодаря низкой влажности и универсальности фанера завоевала популярность за последние 10 лет. Широко используется на улице. Известный британский производитель катеров строит из фанеры торпедные катеры и катера противолодочные.

Сферы применения фанеры

Требуется высокое качество: устойчивость к вождению, скручиванию, усадке, трещинам, ломке. Влагостойкая фанера (exterior bonded) для наружных работ, но влага снижает прочность — лучше контролировать влажность. Субнулевые температуры не влияют на размеры и прочность — уникальные применения.

Также фанера применяется в напряженно-обшивных конструкциях (stressed-skin) как инженерный материал. Со Второй мировой — в судостроении и авиации. Британский бомбардировщик de Havilland Mosquito: корпус из берёзовой фанеры с бальзаовым ядром, крылья — фанера. Британские торпедные катера (MTB) и катера противолодочные (MGB), американские PT-катера, десантные баржи Higgins (День Д) — фанерные корпуса. Сейчас успешно в напряженно-обшивных применениях.

Из-за легкого изгиба вдоль волокон фанера часто для изогнутых поверхностей. В скейтбордных рампках — верхний гладкий слой над изогнутыми кривыми для имитации океанских волн.

Применение фанеры из мягких пород (Softwood plywood)

• Полы, стены, крыши в жилом строительстве.
• Ветробранные панели (wind bracing).
• Внутренние обшивки кузовов транспорта.
• Упаковка: коробки, ящики.
• Ограждения (fencing).

Применение фанеры из твердых пород (Hardwood plywood)

• Панели в системах опалубки для бетона.
• Полы, стены, крыши в транспортных средствах.
• Подполье контейнеров.
• Полы под интенсивным износом в зданиях и заводах.
• Леса (scaffolding).

Берёзовая фанера — отличный выбор для спец. применений за счет гладкой поверхности, точной толщины и долговечности.

• Hi-end акустические системы.
• Матрицы для штамповки.
• Несущая структура для паркета.
• Игровые комплексы.
• Мебель.
• Рекламные щиты и заборы для суровых условий.
• Музыкальные инструменты.
• Спортивное оборудование.

Основные виды фанеры

• Фанера из мягких пород (Softwood Plywood)
• Фанера из твердых пород (Hardwood Plywood)
• Тропическая фанера (Tropical Plywood)
• Авиационная фанера (Aircraft Plywood)
• Декоративная фанера (Decorative Plywood)
• Гибкая фанера (Flexible Plywood)
• Морская фанера (Marine Plywood)

Фанера из мягких пород (Softwood Plywood)

Из ели, сосны, пихты — SPF (spruce-pine-fir). Также кедр и дугласова пихта. При изготовлении из ели текстура маскируется, делая фанеру твердой как бетон для стройки и опалубки.

Фанера из твердых пород (Hardwood Plywood)

Из ангиосперм. Характеризуется жесткостью, поверхностной твердостью, негибкостью, устойчивостью. Выдерживает большие веса.

Тропическая фанера (Tropical Plywood)

Смесь тропических пород. Раньше только Азия, теперь Африка и Америка. Уникальные свойства: прочность, плотность, равномерность, негибкость, устойчивость, толщина. Южная Азия — главный производитель. Применяется в Японии, Таиланде, Таиване, Корее, Дубае, США, Англии. Негатив: вырубка лесов в Малайзии, Филиппинах, Индонезии. Малайзийская фанера (Malaysian board) популярна в Бангладеш за большую толщину.

Авиационная фанера (Aircraft Plywood)

Из махогона (Swietenia macrophylla), ели (Picea), берёзы (Betula). Африканский махогон — структурная фанера для авиации. Европейская берёза — лучший сорт. Высокая прочность, теплоустойчивость.

Декоративная фанера (Decorative Plywood)

Также — накладная фанера (overlaid). Породы: ясень (Fraxinus), дуб (Quercus), красный дуб (Q. rubra), берёза, клен (Acer), махогон. Филиппинский махогон = палисандр (rosewood) и серая (Dalbergia sisso).

Гибкая фанера (Flexible Plywood)

Для мебели и конструкций с изогнутыми формами. Большинство мебели XVIII века — изогнутые. Из балтийской берёзы (Betula).

Морская фанера (Marine Plywood)

Для влажных, сырых, мокрых сред. Длительная работа во влаге. Минимальный зазор в сердечнике — вода не застревает в прослойках. Грибоустойчива.

Структурные характеристики фанеры

Лицевые шпоны выше по качеству, чем сердечники. Сердечники увеличивают расстояние между внешними слоями (зона макс. изгибных напряжений) — повышают сопротивление изгибу. Толстые панели переносят те же нагрузки на больших пролетах. Макс. изгибное напряжение на внешних слоях: один в растяжении, другой в сжатии. От пика на лицевых слоях до ~нуля в среднем — падение изгибного напряжения. Сдвиговые напряжения — макс. в центре панели и на внешних волокнах.

В Европе базовую фанеру делят на три категории по плотности: берёзовая (~680 кг/м³), комбинированная (~620 кг/м³), хвойные (460–520 кг/м³).

Как производится фанера?

Панель из нескольких слоев (plies) шпона хвойных пород, склеенных с параллельным направлением волокон соседних слоев (перекрестная ламинация). Водостойкий фенолформальдегидный клей, нагрев и прессование для отверждения. В Британской Колумбии из хвойных: дугласова пихта, ель, сосна, пихта — канадская фанера из мягких пород (CSP). Стандартный формат 4×8 футов (1220×2440 мм). Частая толщина — 1/2 дюйма (12.7 мм).

Широкий ассортимент: от гладких натуральных поверхностей для финишных работ до дешевых нешлифованных сортов для обшивки. Почти 20 сортов и дюжина стандартных толщин. В Канаде производят по стандартам CSA O121 (DFP — фанера из дугласовой пихты) и CSA O151 (CSP).

Видео: как делают фанеру:

Заключение

Почти вся современная мебель изготавливается из фанеры за ее преимущества. В статье разобраны все ключевые вопросы. Надеемся, материал полезен. Делисьтесь с коллегами. Спасибо за чтение!