Capire il contenuto di umidità è importante per i tornitori del legno

Che siate tornitori esperti o principianti, comprendere il contenuto di umidità del legno vi aiuterà a realizzare pezzi torniti resistenti a crepe e deformazioni, destinati a durare per anni.

• Comprendere il contenuto di umidità
• L'importanza del controllo MC
• UR e contenuto di umidità di equilibrio
• Problemi di umidità nella tornitura del legno
• Come la doppia tornitura può aiutare a controllare il restringimento
• Controllo del contenuto di umidità
• Essiccazione del legno
• Misurazione dell'MC con un misuratore di umidità

Una tornitura del legno di successo, come qualsiasi altra lavorazione del legno, richiede un'attenta gestione del contenuto di umidità del legno. Il contenuto di umidità è un fattore importante per la lavorazione del legno e per la durata e la bellezza duratura del prodotto finito.

Comprendere il contenuto di umidità

Tutto il legno contiene umidità. Il legno è un materiale igroscopico, il che significa che assorbe o rilascia facilmente umidità. L'umidità presente nell'aria circostante determina il contenuto di umidità (MC) del legno.

L'umidità relativa (UR) misura l'umidità presente nell'aria. Rappresenta la quantità d'acqua contenuta nell'aria rispetto a quella che potrebbe contenere a una data temperatura e pressione.

All'aumentare dell'umidità relativa, il legno assorbe umidità dall'aria, causandone l'espansione. Al diminuire dell'umidità relativa, il legno rilascia umidità nell'aria, causandone il restringimento.

Il contenuto di umidità (MC) è il peso dell'acqua in un pezzo di legno rispetto al peso del legno senza acqua (il suo peso a secco). La formula è:

MC = (peso dell'acqua / peso del legno secco) x 100

Ad esempio, un blocco di legno di 10 libbre che contiene 1 libbra di acqua ha un peso a secco di 9 libbre, quindi il suo MC è:

(1 ÷ ​​9) x 100 = 11.1%

L'importanza del controllo MC

Il legno si espande e si contrae al variare del suo contenuto di umidità. Pertanto, se il contenuto di umidità diminuisce significativamente dopo la tornitura di un pezzo, il legno può restringersi, creparsi o deformarsi. La deformazione si verifica perché il legno si restringe in misura diversa a seconda della direzione delle venature, oppure perché si asciuga in modo non uniforme.

Ecco perché è meglio mantenere il contenuto di umidità costante, entro circa 2 punti percentuali, dal momento della realizzazione del pezzo fino alla sua intera durata di utilizzo.

UR e contenuto di umidità di equilibrio

Come abbiamo visto prima, il MC è determinato dall'umidità relativa dell'aria circostante. Quando l'UR aumenta, il legno assorbe umidità. Quando l'UR diminuisce, il legno rilascia umidità nell'aria. Quando il legno è in equilibrio con l'aria circostante, lo scambio di umidità si arresta. Questo è chiamato punto di equilibrio e il MC del legno in questo punto è chiamato contenuto di umidità di equilibrio (CEM).

Per evitare problemi con espansione e contrazione, mantenere il legno a un EMC vicino al valore nel punto in cui il prodotto verrà utilizzato.

Nella maggior parte degli spazi interni del Nord America, l'umidità relativa media è compresa tra il 30% e il 50%, che corrisponde a una compatibilità elettromagnetica (EMC) compresa tra il 6% e il 9%.

Problemi di umidità nella tornitura del legno

Un contenuto di umidità (MC) non corretto può causare problemi durante la tornitura del legno. Se l'MC è troppo elevato durante la tornitura finale, il pezzo si restringerà e si deformerà durante l'essiccazione. Se l'MC è troppo basso, il legno può creparsi o scheggiarsi.

Anche un'essiccazione non uniforme può causare problemi. Il legno essiccato troppo rapidamente può avere un indice di viscosità (MC) più alto al centro rispetto alla superficie. Questo fa sì che la superficie si restringa maggiormente rispetto al centro e crei tensioni all'interno del legno. Quando il legno viene tornito, le tensioni si allentano e il legno si deforma.

Il legno può anche asciugarsi in modo non uniforme perché l'umidità fuoriesce dalle fibre di testa molto più velocemente che da quelle laterali.

Poiché il legno si restringe più lungo la venatura che lungo la venatura, un restringimento eccessivo dopo la tornitura può causare la deformazione del pezzo.

Come la doppia tornitura può aiutare a controllare il restringimento

La doppia tornitura riduce i tempi di asciugatura del pezzo grezzo, garantisce una tornitura fluida e previene crepe e deformazioni dopo la tornitura.

Come suggerisce il nome, si tratta di un processo in due fasi. Innanzitutto, un pezzo grezzo viene tornito per rimuovere la maggior parte del materiale di scarto. Successivamente, il pezzo viene lasciato asciugare ulteriormente. Una volta rimossa la maggior parte del materiale di scarto, il pezzo si asciugherà molto più velocemente rispetto all'intero pezzo grezzo.

Man mano che il legno si asciuga, il pezzo tenderà a deformarsi naturalmente. Una volta raggiunto il corretto spessore minimo (MC), la tornitura finale rimuove il materiale di scarto rimanente e produce la forma finale. Con il corretto spessore minimo (MC), il pezzo non si restringerà né si deformerà dopo la tornitura finale.

Controllo del contenuto di umidità

Il controllo dell'umidità inizia molto prima di iniziare a tornire. Esistono diverse fonti di legno per la tornitura e il contenuto di umidità può variare notevolmente a seconda del tipo scelto.

Molti tornitori preferiscono iniziare con il legno verde. Il legno verde è appena segato e non è stato essiccato. Il bello del legno verde è che si può scegliere un pezzo con più carattere rispetto a un pezzo di legno essiccato in forno, e può essere economico o addirittura gratuito.

L'essiccazione in forno utilizza calore e circolazione d'aria per accelerare il processo. Il legno essiccato in forno per uso interno viene in genere essiccato fino a raggiungere un contenuto di umidità del 6-8%, che lo rende pronto per la tornitura. Lo svantaggio è che è relativamente costoso.

Il legno essiccato all'aria è meno costoso di quello essiccato in forno, ma spesso ha un contenuto di umidità compreso tra il 10% e il 18%. Sarà necessario essiccarlo ulteriormente prima della tornitura finale.

Essiccazione del legno

Se si utilizza legno che non ha raggiunto il corretto grado di umidità (6-9%), sarà necessario essiccarlo manualmente. Esistono diversi modi per farlo. Innanzitutto, è possibile essiccarlo all'aria, conservandolo in un ambiente chiuso con un'umidità relativa compresa tra il 30% e il 50%. Questo metodo di essiccazione può richiedere diversi mesi, ma è economico e garantisce un'essiccazione lenta e uniforme.

È possibile essiccare il legno anche in un forno autocostruito. Se si dispone di un piccolo spazio chiuso, si possono utilizzare normali lampadine a incandescenza per fornire il calore. Alcuni hanno ottenuto buoni risultati essiccando il legno nel forno a microonde, ma questo metodo può causare problemi se non viene utilizzato correttamente o se il processo è troppo rapido.

La sezione trasversale del legno si asciuga più velocemente rispetto al resto del legno. È possibile ottenere un'asciugatura più uniforme sigillando la sezione trasversale con un sigillante specifico per questo tipo di legno, come ad esempio Anchorseal.

Utilizzo di una bilancia per determinare quando il legno è asciutto

Man mano che il legno si asciuga e si avvicina al suo contenuto di umidità di equilibrio (EMC), il processo di essiccazione rallenta fino a fermarsi completamente. È possibile capire quando ciò accade pesando il legno in un ambiente a umidità controllata, mantenuta tra il 30% e il 50% di umidità relativa.

Utilizzando una bilancia digitale di precisione, pesare il legno ogni pochi giorni e annotare il peso fino a quando non smette di diminuire. Una volta che il peso si è stabilizzato, il legno ha raggiunto il contenuto di umidità di equilibrio (EMC) per quello spazio ed è pronto per essere tornito.

Utilizzo di una bilancia per misurare con precisione MC

È possibile misurare l'umidità esatta anche utilizzando una bilancia. Si tratta di un processo più complesso e laborioso, che richiede una bilancia molto precisa. È inoltre necessario un forno per l'essiccazione del legno. Il legno, durante l'essiccazione, può rilasciare resine, estrattivi e odori, quindi è consigliabile utilizzare un forno non adibito alla cottura di alimenti.

Per prima cosa, taglia un piccolo blocco, di circa 1 cm di lato, dal legno che vuoi misurare. Un blocco di queste dimensioni pesa solo pochi grammi, quindi pesalo su una bilancia con una precisione di almeno 0.01 grammi e annota il peso. Questo è il "peso iniziale".

Successivamente, asciugare il blocco in forno a una temperatura compresa tra 214°F e 221°F (101°C e 105°C), l'intervallo specificato nella norma ASTM D4442, lo standard per il test di umidità a secco in forno. Dopo circa 24 ore, pesare il blocco ogni poche ore e annotare il peso. Quando smette di perdere peso, significa che è asciutto.

Pesare il blocco e annotare il peso. Questo è il "peso a secco". Quindi utilizzare i due pesi per calcolare il Cm:

MC = ((peso iniziale − peso a secco) x 100) ÷ peso a secco

Misurazione dell'MC con un misuratore di umidità

Misurare l'umidità relativa con una bilancia è un'operazione lunga e noiosa. I misuratori di umidità possono renderla più veloce e comoda.

Ci sono due tipi di misuratori di umidità: contatori a spina e contatori senza spina.

I misuratori a puntali misurano la resistenza elettrica del legno, che diminuisce all'aumentare del contenuto di umidità (MC). Il misuratore è dotato di due puntali metallici che vengono inseriti nel legno fino alla profondità desiderata. La resistenza viene misurata tra i due puntali. Minore è la resistenza, maggiore è il contenuto di umidità.

I misuratori a puntale sono sensibili alla temperatura, quindi di solito sono dotati di una tabella di correzione della temperatura. Sono anche sensibili alla composizione chimica del tipo di legno, quindi di solito è inclusa un'impostazione per la specie.

Anche l'orientamento delle venature del legno influisce sulla lettura, quindi è necessario posizionare i perni nel modo corretto.

I misuratori senza puntali inviano un segnale elettromagnetico nel legno per misurarne le proprietà dielettriche. Per effettuare una misurazione, è sufficiente posizionare il misuratore su una superficie piana del legno. Il risultato è disponibile in pochi secondi. Non essendoci puntali che possano danneggiare la superficie del legno, non si perde tempo a piantare i puntali, quindi un misuratore senza puntali risulta molto più veloce da utilizzare.

I misuratori senza puntali sono sensibili alla densità del legno e sono dotati di un'impostazione specifica per la specie legnosa per compensare. Per misurare a diverse profondità, utilizzate un buon misuratore senza puntali con un'impostazione di profondità selezionabile. L'orientamento della venatura non influisce sulle letture.

Misuratori di umidità del legno sono molto più veloci e facili da usare rispetto a una bilancia per misurare il contenuto di umidità.

I misuratori senza pin presentano i seguenti vantaggi rispetto ai misuratori con pin:

• Non rovinano la superficie del legno
• Non necessitano di perni di orientamento e di guida
• Non ci sono perni che si piegano o si rompono
• Sono sostanzialmente insensibili alla temperatura del legno e all'orientamento delle venature.
• Sono più veloci e più facili da usare

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Ultimo aggiornamento il 13 ottobre 2026