Kann man Holz härten?

[outdoorfreak]

Hallo,

hab folgenden Artikel im Internet entdeckt:

https://www.wiwo.de/technologie/for...eses-holz-ist-so-hart-wie-stahl/20941296.html

Und zwar geht es darum, dass zwei Forscher eine Methode entdeckt haben sollen, um Holz zu härten, dass es angeblich genau so hart sein soll wie Stahl, nur sechsmal leichter.

Dazu wird das Holz zunächst einige Stunden lang in ein warmes Bad aus Natriumhydroxid und Natriumsulfit getaucht – ein Prozess ähnlich dem bei der Papierherstellung. Durch diese Behandlung löst sich das Lignin aus dem Material, das unter anderem für die Stabilisierung der Zellwände im Holz verantwortlich ist. Im Ergebnis wird das Holz extrem porös.

Im zweiten Arbeitsschritt wird das Material bei Temperaturen um 100 Grad Celsius zusammengepresst, wodurch die Hohlräume im Holz kollabieren. Durch diese Behandlung das Holz dreimal so dicht wie das natürliche Material, seine Steifigkeit und spezifische Festigkeit jedoch steigen auf mehr als das Zehnfache.

Ich kann mir allerdings nicht vorstellen, wenn das Lignin nicht mehr vorhanden ist, wie die Cellulosefasern im Holz zusammenhaften sollen. Das Lignin ist doch sozusagen der Kleber, der die Fasern zusammenhält, oder was meint ihr?

LG

 

[damadi]

Ein gewisser Rest wird sicherlich verbleiben. Das wird dann unter Druck verbacken. Quasi Carbon ohne Epoxy.

 

[Fiamingu]

Hallo,
hast du Bilder von deinem Fahrrad parat?
Wurde ich gerne mal sehen. Ins Besondere
die Federung.

 

[outdoorfreak]

Hallo und danke für die Antworten,

wie wird denn das Holz im 2. Arbeitsschritt zusammengepresst? Reichen da Schraubzwingen oder muss das hydraulisch mit ner tonne druck gemacht werden?

Ich würd halt lieber mit dieser Methode weiterarbeiten und dafür (gehärtetes)Massivholz nehmen anstatt mit Furnieren und Schichtverleimung. Das ist zu komplex und aufwendig, man brauch Genauigkeit, die in der heimischen Werkstatt fast nicht hinzubekommen ist.

@Fiamingu

schick mir deine e-mail per PN, dann kann ich dir Bilder auf deine e-mail Adresse schicken. Und die Federung ist immer noch nicht fertig, dafür aber Rahmen, Getriebe usw..

übrigens: Ich hab auch mal in Korsika gelebt. In der nähe von Aleria. Ist ja nicht weit weg von dir.

 

[magmog]

Guuden,

ich denke, außer Hitze braucht es mehrere hundert Bar.

 

[outdoorfreak]

Hallo Justus,

und wie kriegt man mehrere hundert Bar hin? Brauch man da ein spezielles Gerät? Oder reichen Schraubzwingen?

 

[carsten]

Hallo

gute Zwingen schaffen so um die 8000 Newton das entspricht so grob umgerechnet 800 kg.
Hab mal spaßeshalber ein Stück Buche versucht mit dem Spreizer der Feuerwehr zu deformieren. Der drückt bei 700 bar Arbeitsdruck mit über 100 kn (kilonewton) sind grob 10 Tonnen. Konnte das Holz vielleicht 2-4 mm eindrücken aber von einem "verdichten" war ich da weit entfernt.
Deshalb gehe ich mal davon aus das man an vielfaches an Kraft braucht um das Holz so wie in dem Artikel beschrieben zu "verändern".

 

[outdoorfreak]

Hallo Carsten,

und welches Gerät hat solche Kräfte um ein Stück Holz zu verdichten? Und vor allem wird das Holz gepresst während es im Ofen bei 100°C ist, oder nachdem es aus dem Ofen kommt? Wie soll beides (Erhitzen und Pressen) gleichzeitig passieren? So eine Presse wird man wohl kaum in einem Ofen unterbringen können.

Hat jemand von euch eigentlich schon was von obigem Artikel gehört, oder wusstet ihr es,dass man Holz härten kann oder hört ihr das auch zum ersten mal?

 

[LuckyDanni]

Habe den Artikel schon mal gelesen.
Eines sollte da aber klar sein.
Mit Heimwerkermitteln ist das sicher nicht machbar.
Wird auch fraglich sein ob man davon in Zukunft nochmal hört.

 

[Batucada]

Konnte das Holz vielleicht 2-4 mm eindrücken aber von einem "Verdichten" war ich da weit entfernt.

Vor dem Verdichten wurde das Holz noch von Lignin befreit (!!), es blieben nur Reste des Lignins übrig. Nach dem Herauslösen des überschüssigen Lignins gleicht das Holz einem porösem Schwammgebilde, zwar noch stabil, aber nicht stabil genug um höheren Pressdrücken zu widerstehen. Dass es nach dem Pressvorgang noch irgend eine Ähnlichkeit mit dem Ursprungsstoff hat, darf bezweifelt werden. Es heißt, dass das verbliebene Lignin, die durch das Pressen zerbrochenen Restbestandteile des Holzes mit einander verkleben würde. Die öffentlich zugänglichen Quellen schweigen sich darüber aber sorgsam aus. Der Darstellung folgend kann vielleicht angenommen werden, dass noch ein weiterer z.Zt. nicht genannter Stoff bei der Herstellung des "Musterholzes" verwendet wurde. Folgt man der bisher veröffentlichten Beschreibung des Verfahrens, so muss man zu der Einschätzung kommen, dass das Verfahren alles andere als nachhaltig ist. Ich könnte mir vorstellen, dass der energetische Fingerabdruck dies entsprechend aussagen würde.

(BTW. ich habe immer noch keine Bestätigung meines Accounts erhalten...)

 

[outdoorfreak]

tja, schade. Dann muss ich doch wohl weiter versuchen mir Stark Furniere herzustellen und damit das Holz schichtverleimen um eine höhere Festigkeit hinzubekommen.

Ich hab mir eine Gattersäge gebaut, meint ihr damit kriege ich es am besten hin exakt genau Stark Furniere (so ungefähr 2mm stark) hinzubekommen? Unten ist ein Bild von der Säge.

Welchen Motor verwende ich am besten zur Säge? Hab mal einen Elektromotor von der Bandsäge abmontiert und an die Gattersäge dranmontiert. Aber hat zu schnell gedreht mit zu wenig Kraft. Dann hab ich ein kleines Zahnrad an den Motor montiert das ein grosses Zahnrad antrieb, welches wiederum die Säge antrieb. Hätte zwar funktioniert, aber der Krach war unerträglich. Deshalb hab ich ihn wieder abmontiert und suche nach einer anderen Lösung.

 

[outdoorfreak]

ja Batucada: Erst Holz kochen, danach im Ofen bei 100°C erhitzen und mit mehreren Tonnen Druck zusammenpressen. Hört sich Energieintensiv an die ganze Prozedur.



Hab letztens gelesen dass Bangkirai ein super hartes Holz sein soll, und wetterfest soll es auch sein. Noch viel härter als Robienenholz. Leider kommt es von weit weg. Und ich arbeite lieber mit heimischem Holz. Da bleibe ich lieber beim Robienenholz.

 

[LuckyDanni]

Interessant die "Gattersäge".
Wobei das so nicht funktionieren wird.
Das Gattersägeblatt müsste seitlich verbaut werden, daneben müsste ein Schiebeschlitten sein auf dem man das Holz am Sägeblatt vorbeiführt.

Aber wo soll da der Vorteil sein gegenüber einer Bandsäge?
Ist technisch einfacher, ein Vorschub wäre da aber auch sinnvoll.
z.B. wie hier:

 

[outdoorfreak]

Hi Lucki Dany,

was meinst du damit, das Sägeblatt müsste seitlich verbaut werden? Genauso wird es in Wasserbetriebenen Sägemühlen gemacht. Dort geht das Sägeblatt auch runter und hoch.

Und zur Bandsäge. Die war einfach nicht genau genug um Starkfurniere herzustellen. Ausserdem hat es mich genervt, dass laufend das Sägeblatt gerissen ist und die Sägeblätter für Bandsäge sau teuer sind und schwer zu beschaffen sind.

Deshalb hab ich sie wieder verkauft.

 

[magmog]

Guuden,

kleine Reststücke Dickschnitt- oder Sägefurniers bekommst Du beim Furnierhändler für kleines Geld.

Solch hohe Drücke lassen sich hydraulisch leicht erzeugen.
Stabile beheizbare Zulagen dazu, und schon kann's las gehen.

 

[outdoorfreak]

Hallo Justus,

ich hab schon Furniere für 0,6mm oder max. 1mm gekauft. Das ist aber viel zu dünn. Da brauch man extrem viel Kleber um aus den Furnieren schichtverleimtes Holz zu machen.

Aber du machst mir Hoffnung, dass ich obiges Verfahren doch in meiner Werkstatt realisieren kann.

Hab bei Ebay eine Hydraulische Presse gefunden:

https://www.ebay.de/itm/Werkstattpr...h=item419306b0e7:g:jRYAAOSwQcJaL65j:rk:2:pf:0

Die könnte man sich ja evtl günstiger nachbauen.

Meinst du, die wäre die richtige für den obigen Versuch? Was meinst du mit beheizbare Zulagen? Elektroheizung? Kommt man damit auf 100°C.

Und muss das Pressen und die Erhitzung gleichzeitig oder nacheinander erfolgen?

 

[schrauber-at-work]

Nabend,
vergiss die Werkstattpresse aus chinesischer Herkunft, damit wird es sicher nix.
Druck=Kraft/Fläche -->
Je grösser deine Fläche um so mehr Kraft benötigst Du.
Ich gehe mal davon aus das Werkstück soll schon größer als 5x5mm werden?

Gruß SAW

Edit: noch günstiger? Wie soll denn das gehen bitte?

 

[WinfriedM]

Wie hälst du denn dein Sägeblatt auf Spannung?

Die unteren Führungsrollen haben recht wahrscheinlich keinen Kontakt, weil du die Stange oben viel zu weit oben von den Führungswagen angeschraubt hast.

Ich bezweifle starke, dass du mit so einer Konstruktion die geforderte Genauigkeit hinbekommst. Führungswagen und Führungen sind doch gar nicht auf ein Zehntel genau und spielfrei.

 

[magmog]

Guuden,

die Gruppe forscht viel zum Thema "Holz" und versuchet Ihre Entwicklungen zu Vermarkten.
Eingetragene Patente konnte ich bisher nicht finden.

http://www.inventwood.com/home.html

 

[outdoorfreak]

@schrauber at work

klar sollen meine Werkstücke grösser werden als 5x5mm. Was kannst du mir als Alternative zu der Werkstattpresse anbieten. Die war doch hydraulisch. Und damit erreicht man schon grosse Drücke. Und hast recht, selber bauen wäre nicht günstiger.

@WinfriedM
Das Sägeblatt wird unten durch eine Gewindestange auf Spannung gehalten, die unten noch dran montiert wird. Momentan hängt das Sägeblatt lose. Erst muss ich einen geeigneten Motor finden, dann wird die Säge fertig gebaut.

Und welche Säge ist deiner Meinung nach genauer. Fakt ist, das die obige Gattersäge sehr sicher ist. Jedenfalls sicherer als die Kreissäge oder die Bandsäge, die ich vorher hatte. Hatte jedes mal ein mulmiges Gefühl, wenn ich mit den beiden Maschinen arbeitete. Kann man sich schnell mal nen Finger mit abschneiden oder schlimmeres kann auch passieren mit den Maschinen.

 

[outdoorfreak]

@Justus

Danke für den Link, allerdings ist mein Englisch nicht so gut. Was hälst du eigentlich von folgender Hydraulikpresse?

https://www.ebay.de/itm/Werkstattpr...h=item419306b0e7:g:jRYAAOSwQcJaL65j:rk:2:pf:0

Meinst du damit würde es gehen oder hast du einen anderen Vorschlag?

 

[schrauber-at-work]

Die Werkstattpresse bringt 12t, viel zu wenig. Ne ordentliche Hydraulikpresse mit >200 Tonnen Presskraft, dann kommst bei kleinen Werkstücken evtl. hin.
Gibt es irgendwo ne Angabe wie hoch der Druck (N/(mm*mm)) sein muss?
Anhand dessen und deiner Werkstückgrösse lässt sich der Kraftbedarf ermitteln.
Ich gehe mal davon aus damit wird das eher nix im heimischen Bastelkeller.

Gruß SAW

 

[RUMBA]

Hallo,

wenn Du 2mm Leisten schneiden willst und diese möglichst glatt und gleichmässig haben willst.
Nehme eine Formatkreissäge, baue Dir Fritz und Franz, nehme ein entsprechendes Längsschnittblatt, schiebe den Parallelanschlag hinter das Sägeblatt, stelle Ihn auf Dein gewünschtes Maß ein.
Jetzt nehme Dein Brett, schiebe es an den Parallelanschlag und klemm es mit Fritz und Franz fest und ab geht die Post.
Natürlich haben wir hier einen enormen Verschnitt aber sicherer und genauer bekommst Du es sonst wahrscheinlich nicht hin.
Wenn keine Formatkreissäge da ist, einfach mal nen Schreiner um die Ecke fragen. Klar der will Geld haben, aber
Oder fahr zu einem Furnierhändler (besser vorher anrufen) und frag einfach mal nach Starkfurnier. Das könnte es in 2mm Stärke geben.
Da mußt Du zwar eventuell ein ganzes Paket kaufen, aber allemal günstiger als dieses ganze rumgefummele mit Selbstbaulösungen.

Gruß,
Rumba

 

[outdoorfreak]

@saw ich finde 12 Tonnen Presskraft, das ist schon enorm.

@RUMBA
Nein, ich will nicht mehr mit Kreissägen arbeiten. Viel zu gefährlich und ungenau.

Und bei dem Furnierhändler, bei dem ich gekauft habe war 1mm Stärke das Dickste was er anbieten konnte. Und die sind auch teuerer als die 0,6mm starken Furniere, weil es weniger Furniere gibt, wenn ein ein Baum geschält wird.

 

[schrauber-at-work]

Nabend,

@saw ich finde 12 Tonnen Presskraft, das ist schon enorm.

Naja, damit bekommst im dümmsten Fall nicht mal ein wiederspenstiges Radlager ausgepresst

Hab ein etwas besser gebautes Modell aus Italien hier stehen, macht 20t.
Auch damit musste ich schon kräftig thermisch nachhelfen da das Lager nicht wollte wie ich.
Wir sprechen da von ner ganz anderen Hausnummer die dieses Vorhaben benötigt.

Mit 12 Tonnen kannst bissle Holz spalten (Zuckerholz, verastet etc. eher nicht als Meterstück), "verdichten" vergiss es.

Nix für ungut.

Gruß SAW