Poza normalną zmiennością wytrzymałości charakteryzujące różne gatunki drewna, na wytrzymałość drewna może wpływać wiele różnych czynników. Czynniki te można ogólnie podzielić na naturalne, wady/nieprawidłowości oraz czynniki związane ze środowiskiem, oraz oddziaływaniem czynników biologicznych.
Każda odmiana drewna ma inne właściwości. Każdy gatunek drewna ma mocne i słabe strony, które należy wziąć pod uwagę przy dokonywaniu wyboru.
Właściwości mechaniczne drewna
Gdy kierunek słojów nie jest równoległy do długiej osi elementu drewnianego, mówi się, że jest on usłojony krzyżowo (czasami określany jako krótkoziarnisty. Poprzeczne słoje mogą powstawać ze słojów spiralnych w drzewie lub ze sposobu, w jaki drewno jest cięte. W elementach meblowych, takich jak nogi i trzpienie, których działanie zależy od właściwości wzdłużnych drewna, takich jak odporność na zginanie, poprzeczne słoje mogą powodować poważną utratę wytrzymałości. Na przykład nachylenie jednego na pięć może skutkować 50-60% redukcją modułu zerwania. Sęki w drewnie to kolejna poważna wada osłabiająca.
Utrata wytrzymałości wynika nie tylko z nieprawidłowej tkanki i kierunku słojów samego sęka, ale także z poprzecznego usłojenia drewna zniekształconego wokół sęka. Drewno ściskane, drewno reakcyjne powstałe w drzewach iglastych w wyniku zakrzywionych lub pochyłych pni, ma zwykle wyższą gęstość i wytrzymałość na ściskanie niż normalne drewno, ale drewno jest słabsze pod względem wytrzymałości na rozciąganie i zarówno pod względem modułu zerwania, jak i modułu sprężystości przy zginaniu .
W drewnie twardym drewno rozciągane jest wyjątkowo słabe w ściskaniu równolegle do słojów, chociaż może być mocniejsze pod względem rozciągania i twardsze niż normalne drewno o tej samej gęstości. Wykazuje duży skurcz wzdłużny i nieznacznie zwiększony skurcz styczny, ale normalny promieniowy. Zawartość ligniny w ścianie komórkowej jest niewystarczająca w porównaniu z normalnym drewnem i mogą być obecne włókna galaretowate.
Gdy drewno schnie poniżej punktu nasycenia włókien, wytrzymałość drewna wzrasta wraz z utratą związanej wody. Największy wzrost dotyczy ściskania wzdłuż słojów. Wytrzymałość jest (w przybliżeniu) podwojona, gdy drewno jest suszone do 12% wilgotności, trzykrotnie w przypadku suszenia w piecu. Moduł pękania zwiększa się znacznie mniej, a moduł sprężystości zwiększa się najmniej po wyschnięciu drewna.
Na wytrzymałość drewna ma wpływ temperatura. W zakresie i czasie trwania naturalnie występujących zmian temperatury zmiany wytrzymałości są tymczasowe. Jednak w przypadku ekspozycji przez dłuższy czas na wyższe niż naturalne temperatury może dojść do trwałej utraty wytrzymałości. Wpływ ciepła na wytrzymałość redukcyjną jest najmniejszy w powietrzu suchym, największy w powietrzu wilgotnym. Dobrze znane jest zastosowanie parowania do czasowego uplastyczniania drewna do trwałego gięcia elementów mebli.
Wytrzymałość drewna jest również związana z czasem jego obciążenia. Związane z czasem pełzanie w drewnie zmniejsza wytrzymałość w długotrwałych okresach obciążenia. Na przykład wiązka może przenosić krótkotrwałe (5 minut) obciążenie trzy razy większe niż w długim okresie (stu lat lub dłużej).
„Podatność na zginanie” lub wytrzymałość na zginanie wskazuje zarówno łatwość, z jaką drewno może być zginane, jak i procent wytrzymałości, jaką zachowuje po zginaniu.
Tradycyjna metoda sezonowania to długi proces, który może trwać wiele miesięcy, zanim drewno osiągnie równowagę. Współczesny odpowiednik tego procesu nazywa się suszeniem piecowym. Proces polega na umieszczeniu tego samego stosu desek lub kłód w szczelnym piecu, w którym jest suszony za pomocą wentylatorów i trochę kontrolowanego ciepła parowego, aż drewno osiągnie pożądaną wilgotność.
Wilgotność drewna
Świeżo cięte drewno zawiera zbyt dużo wilgoci, aby zachować stabilność, jeśli zostanie uformowane zbyt wcześnie. Zanim wyschnie. Na tym etapie jest bardzo podatne na gnicie i atak grzybów. W miarę suszenia drewno traci wilgoć, co z kolei zmniejsza jego masę fizyczną. Wilgotność drewna konstrukcyjnego jest ważnym parametrem szczególnie przy wykorzystywaniu drewna w budownictwie. Ostateczna zawartość wilgoci w drewnie jest mierzona jako wartość procentowa, a poziom wymaganej wilgoci w drewnie może się różnić w zależności od produktów, które ostatecznie zostaną wykonane z drewna.
W kontekście na przykład drzwi drewnianych, które są używane na zewnątrz, zwykle zawierają wyższy poziom wilgoci resztkowej niż drewno, które było używane wewnątrz. Dzieje się tak dlatego, że drewno w naturalny sposób dostosuje się do poziomu wilgotności otoczenia proporcjonalnego do otoczenia. Nie byłoby sensowne umieszczanie bardzo suchego kawałka drewna na zewnątrz, ponieważ pochłaniałoby wilgoć z atmosfery i się rozszerzało . Odwrotnie, mokry kawałek drewna użyty wewnętrznie zostałby wysuszony do punktu skurczu i pękania.
Przed zakupem danego gatunku drewna, na którym nigdy wcześniej nie pracowałeś, warto wiedzieć, jak trudno jest obrabiać drewno strugarką ręczną lub strugarką grubościową. Czy nadaje się do mocnych połączeń klejowych? Czy jest kompatybilne z popularnymi wykończeniami? Te właściwości robocze zależą od wielu czynników. Jeśli drewno jest wyjątkowo gęste, trudniej je ciąć. Nieregularne wzory słojów utrudniają planowanie. Struktura komórkowa niektórych gatunków drewna sprawia, że są one podatne na pękanie i wyłupywanie. Nic tak nie pomaga w podjęciu decyzji, czy użyć gatunku drewna do projektu, jak wiedza, w jaki sposób inni rzemieślnicy używają tego samego.
