A fa az emberi történelem egyik legfontosabb anyaga. Mindig is használták szerszámokhoz, tüzelőanyaghoz, építkezéshez, bútorokhoz, papírhoz, fegyverekhez és még sok máshoz. Jelentősége az idők folyamán változatlan maradt.

Fa

Kép forrása: Faanyag

Kép forrása: http://www.hardwoodmall.com/old/rough_lumber_gallery.html

Mi a fa?

A fa természetes, porózus és rostos anyag, amely főként a fa törzséből származik. Az egyik legrégebbi építőanyag, amelyet ősidők óta használnak menedék- és védelmi célokra. Cellulózrostokból áll, amelyek figyelemre méltó nyomószilárdsággal rendelkeznek. A fát a fák törzsében található másodlagos xilémaként is definiálhatjuk;

A fa anatómiája a következőkből áll:

1. Pith: A fa belső és legidősebb része, amely alakja és mérete szerint változik. Amikor a növény felnő, a kéreg elhal, és sötét és rostos lesz.

2. Szívfa: A kéreget körülvevő rész, amely különböző erős és sötét gyűrűs gyűrűkből áll. Számos mérnöki alkalmazásban hasznos.

3. Pálmafa: A szívfa mellett található, és fontos a fa növekedése szempontjából, mivel lehetővé teszi a nedv felfelé történő áramlását. Ebben a részben az évgyűrűk felosztása nem olyan egyértelmű; világosabb árnyalatú is, mint a középső rész. A nedvfát alburnumnak is nevezhetjük.

4. Kambiumréteg: Vékony és fiatalabb kocsányréteg, amely a kocsányfa és a belső kéreg között helyezkedik el. Ha a kambiumréteg még nem vált nedvfává, és a kérget eltávolítjuk, a sejtek hatástalanodnak, és a fa elpusztul.

5. Belső kéreg: A fa belső rétege, amely védelmet nyújt a kényes és létfontosságú kambiumrétegnek.

6. Külső kéreg: A fa külső héja, amely faanyagszálakból áll, és amely néha repedéseket és hézagokat tartalmaz.

7. Vaszkuláris (medulláris) sugarak: A kéregrétegtől a kambiumrétegig terjedő vékony sugárirányú szövedékek. Együttműködve tartják a gyűrűs gyűrűket.

Kép forrása: http://signaturetreeservice.blogspot.it/2014_06_01_archive.html

Melyek a fafeldolgozás különböző fázisai?

A faanyag előállításának számos fázisa van:

1 – Kezdeti szakasz: A fa kivágása után megfosztják az ágaktól és a kérgtől, majd később kerek vagy négyszögletes pengéjű fejszékkel vágják, hogy egyszerűbb és kezelhetőbb formát kapjanak.

2 – Kötési fázis:

3 – Fugázási, csiszolási és gyalulási fázis: Ebben a lépésben a fát ragasztóval illesztik össze, amely mélyen behatol az anyagba, és biztosítja, hogy ne tudjon leválni.

3 – Fugázási, csiszolási és gyalulási fázis: A fa pórusainak lezárása, az érdesség csökkentése és a festés elősegítése érdekében a felületet gyalulják és csiszolják.

4 – Festési fázis: A felhordott festék szilárd és rugalmas filmréteget hoz létre a fán: ez megvédi azt a fizikai, kémiai és esztétikai hatásoktól.

5 – Alapozó felhordása: Az alapozó felvitele a simítás és a sima és homogén felület elérése érdekében történik.

6 – Befejező fázis: A termékre felvitt utolsó festékréteg a végső megjelenés érdekében.

Kép forrása:

Milyen tulajdonságai vannak?

A fa erős és merev, ugyanakkor könnyű és rugalmas anyag. Mindazonáltal az olyan anyagok, mint a fém, a műanyag és a kerámia, általában egységes belső szerkezettel rendelkeznek, ami izotróppá teszi őket. A fa az évgyűrűs-szemcsés szerkezetének köszönhetően más, ezért anizotróp, (különböző irányokban eltérő tulajdonságokkal rendelkezik).

Kitarthatóság: A fa hosszú élettartamú anyag. Az eltemetett maradványok ősi fából készült leletek, egy nagyon régi épület maradványai. Azonban, mint sok más természetes anyag, ez is ki van téve a természetes pusztulásnak. A bomlási folyamatát “rothadásnak” nevezik, amelynek során az olyan organizmusok, mint a gombák és rovarok, mint a termeszek és bogarak, lassan felemésztik a cellulózt, és porrá züllesztik azt.

Fa és víz: Mivel higroszkópos anyag, ez azt jelenti, hogy a szivacshoz hasonlóan viselkedik, így nedves körülmények között vizet vesz fel és megduzzad, majd száraz levegőn és magas hőmérsékleten újra leadja a vizet. A fa törzsét úgy tervezték, hogy a gyökerektől a levelekig tolja és tárolja a vizet. Egy frissen vágott fadarab jellemzően hatalmas mennyiségű rejtett vizet tartalmaz, így nagyon nehéz elégetni.

Energia: Elég jó hőszigetelő (ezért használják az épületek építésénél). Mindazonáltal a száraz fa meglehetősen könnyen ég, és nagy mennyiségű hőenergiát termel (a pont, ahol lángra kap, körülbelül 200-400°C vagy 400-750°F körül van). A fa rossz vezetője az elektromosságnak, és meglepő módon kiderült, hogy ha megfelelő módon összenyomjuk, piezoelektromossá válik (mechanikai igénybevétel hatására elektromos töltést hoz létre). Ráadásul a fa több mint diszkrét hangszigetelő, bár a fából készült tárgyak hangok felerősítésére is kialakíthatók (pl. hangszerek).

Kép forrása: http://thermallymodifiedwood.com/blog/how-durable-is-thermally-modified-wood/

fafajták

A fát két kategóriára osztják, köztük keményfára és puhafára, amelyek elnevezései nem feltétlenül utalnak az anyag tényleges keménységére vagy puhaságára.

• Keményfa: a lombhullató fákból származik (azokból, amelyek minden ősszel lehullatják a leveleiket). Néhány példa: kőris, bükk, nyír, mahagóni, juhar, tölgy, teak és dió.
• Lágyfa: örökzöld fákból származnak (örökzöld fák, más néven gymnospermák). Például: cédrus, ciprus, fenyő, fenyő, lucfenyő és vörösfenyő.

Általában a keményfák keményebbek, mint a puhafák, de ez nem mindig van így. A balsa a legismertebb példa a puha keményfára. A keményfák jó megjelenésűek, és finom bútorok és dekoratív famunkák készítésére használják őket; a puhafát inkább építőanyagként sajátítják ki deszkák és rudak formájában.

Kép forrása: http://shelllumber.com/2015/03/the-difference-between-hardwood-and-softwood-lumber/

hogyan használták a fát A múltban és MOST

Az i. e. harmadik évezred elején hatalmas cédruserdők borították a Közel-Kelet számos hegyi lejtőjét. A Közel-Kelet cédruserdeinek pusztulását a Gilgames eposz írja le, amelyet az i. e. 3. évezredben, Mezopotámiában írtak. Az erdőket a királyságok és birodalmak templomok, hatalmas műemlékek és paloták építésére használták, hogy ezzel is demonstrálják a hatalmukat.

A föníciaiak a világ egyik legrégebbi tengeri kereskedő népe voltak, ezért szükségük volt fára a hajóikhoz, és a libanoni cédrusokat használták a hajók építéséhez.

A görög társadalom a Földközi-tenger egyik nagy hatalmi központja volt. A térség növekvő hatalmának egyik fontos feltétele volt a hatalmas faellátottság, amely a különböző görög civilizációkat félelmetes tengeri és kereskedelmi hatalmakká tette.

A rómaiak esetében a fa fontos szerepet játszott a gazdaságban. Plinius idejében az erdő Itáliában szinte teljesen hiányzott. Emiatt a rómaiaknak a legtöbb fát a birodalom minden részéből, különösen a Közel-Keletről kellett importálniuk.

Kép forrása: Traianus oszlop: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Metopa_Columna_lui_Traian_Constructie_drum.jpg

FAKÖRÖK ÉS FAKÖRÖK:

A fahiány csak a kora újkorban kezdődött.

Angliában a fahiány problémái az 1620-as években a Franciaország elleni háborúk idején kezdődtek. Emiatt Anglia a Baltikumból és Skandináviából, később pedig az észak-amerikai gyarmatokról kezdett fát importálni.

A 18. század közepén Európa akut fahiánnyal szembesült, ami energiaválsághoz vezetett. A problémát a szénre mint fő energiaforrásra való áttérés váltotta fel. A problémák ezzel kapcsolatban sem mutatkoztak túl későn, mivel az ipar és a háztartások energiaigénye nem túl hosszú idő alatt drámaian megnőtt. Az energiaproblémáról nem is beszélve, azokban a régiókban, ahol kevés volt a fa és bőségesen volt szén, a vasiparosok kísérletezni kezdtek a szénnel, mint olvasztási tüzelőanyaggal. Végül egy Abraham Darbynak a 18. század elején sikerült a szenet koksszá alakítania, ami sokkal több energiát biztosított darabonként. Ez az új technológia a szükségesnél lassabban terjedt el, de egy bizonyos ponton nagyszerű vasgyártást indított el, mivel a koksz volt a fő olvasztóanyag az iparban. A fő lelőhely Észak-Angliában és Közép-Angliában volt. A fa fölénye csak az építőipar területén maradt meg: a koksz a hatékonyság és a költség-teljesítmény arány tekintetében nem tudott a fa fölé kerekedni.

Kép forrása: http://www.123rf.com/photo_18243850_burning-wood-chip-pellets-a-renewable-source-of-energy-becoming-popular-as-a-green-environmentally-f.html

MINDENNAPI HASZNÁLAT:

• A rétegelt lemez olyan vékony furnérrétegekből készült anyag, amelyeket úgy ragasztanak össze, hogy a szomszédos rétegek faanyagának szemcséi egymáshoz képest legfeljebb 90 fokban el vannak forgatva. A rétegelt lemez a készítés módja miatt általában sokkal erősebb, mint egy normál fadarab.
• A forgácslapot úgy állítják elő, hogy a malomban keletkező fűrészporhulladékot nagy nyomás alá kényszerítik és egy formába ragasztják, hogy lemezeket készítsenek belőle. Az olcsó bútorok gyakran készülnek így.
• A farostlemez a forgácslaphoz hasonló, de fűrészpor helyett fapépszálakból készül.
• A keménylemez egy vékony lap, amelyet faforgácsból és általános hulladékból készítenek nagyjából ugyanígy.