Pevnost vybraných konstrukčních spojů s použitím modifikovaného dřeva buku

Bc. Lenka Valíčková

Master's thesis

Mechanical behaviour of selected furniture joints used with modified beech wood

Abstract:

Diplomová práce je věnována vlivu vybraných modifikací dřeva buku lesního (Fagus sylvatica L.), tj. acetylace a tepelná modifikace při 200 °C a 220 °C, na pevnost konstrukčních spojů využívaných v nábytkářském průmyslu. Na základě literární rešerše byly vybrány tři typy konstrukčních spojů, které byly následně testovány. Pevnost lepené spáry byla testována dle ČSN EN 205, odpor proti vytržení vrutu z plochy dle ČSN 49 0135 a rohový vrutový spoj dle vlastní navržené metodiky. Výsledky měření byly statisticky vyhodnoceny pomocí jednofaktorové ANOVY a měřené skupiny vzájemně porovnány. Výsledky prokazují, že všechny typy modifikace vedou k poklesu mechanické pevnosti. Acetylací dřeva došlo ke statisticky významným rozdílům hodnot u lepeného spoje. Tepelná modifikace při 200 °C prokázala statisticky významné rozdíly hodnot u zkoušky odporu vůči vytažení vrutu. Největší pokles hodnot nastal po tepelné modifikaci při 220 °C, které byly statisticky významně rozdílné při zkoušení všech vybraných spojů. V případě acetylace a tepelné modifikace do 200 °C nelze jednoznačně určit metodu, která v rámci všech zkoušek vykazovala výrazně lepší výsledky. Oba způsoby modifikace dřeva prokázaly potenciál využití při konstrukci nábytku. Při dimenzování konstrukce je však třeba počítat s poklesem pevnosti takto upraveného materiálu.

Abstract:

The thesis focuses on the influence of selected European beech wood modifications (Fagus sylvatica L.), i.e. acetylation and thermal modification at 200 °C and 220 °C, on the strength of structural joints used in the furniture industry. Based on the literature research, three types of structural joints were selected, which were subsequently tested. The strength of the glued joint was tested according to ČSN EN 205, withdrawal capacity of a screw according to ČSN 49 0135 and the corner screw joint. The results of the measurements were statistically evaluated using a one-way ANOVA and the measured groups were compared to each other. The results demonstrate that all types of modification lead to a decrease in mechanical strength. Wood acetylation lead to a statistically significant differences in the values for the glued joint. The thermal modification at 200 °C achieved statistically significant differences in the withdrawal capacity of a screw. The biggest drop in values came after a thermal modification at 220 °C, which were statistically significantly different when testing all selected joints. In the case of acetylation and heat modification up to 200 °C, it is not possible to unequivocally identify a method that showed significantly better results across all tests. Both metods of modyfying wood showed possibilities of use in furniture design. However, a decrease in the mechanical properties ofthe modifies material muse be taken into account when determining the dimensions of the structure.

Keywords

modifikace dřeva, acetylace dřeva, tepelné modifikace, konstrukční spoje, lepený spoj, rohový spoj, nábytkové spoje

Keywords

corner joint, furniture joints, acetylation, thermal modification, structural joints, wood modification, glued joint

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 1. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Petr Čermák, Ph.D.
• Reader: Vít Boštík, externi

Mendel University in Brno

Faculty of Forestry and Wood Technology

Master programme / field:
Furniture Engineering / Furniture Engineering