Xây dựng quy trình uốn gỗ cong công năng và mỹ nghệ
Những năm gần đây, ngành công nghiệp chế biến gỗ đã phát triển mạnh mẽ
và đồ gỗ đã trở thành một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ yếu của
nước ta. Các sản phẩm mộc, hàng thủ công mỹ nghệ đã được xuất khẩu đi
nhiều nước trên thế giới như EU, Mỹ, Nhật,... trong năm 2010 đạt 3,8 tỷ
USD, năm 2011 đạt 4,2 tỷ USD và kế hoạch dự kiến năm 2015 kim ngạch đồ
gỗ sẽ đạt 7,8 tỷ USD.
PGS.TS
Vũ Huy Đại cho biết, trong hầu hết các sản phẩm gỗ như các loại bàn,
ghế nội thất đều có các chi tiết cong, giúp tăng giá trị thẩm mỹ, thuận
tiện, thoải mái trong sử dụng. Tuy nhiên, phương pháp cưa cắt theo các
đường cong đã được vạch sẵn trên các đầu mẫu gỗ xẻ để tạo các chi tiết
cong như tựa lưng ghế, chân ghế, tay vịn, chân bàn,... đang được sử dụng
hiện nay mặc dù đơn giản nhưng ảnh hưởng đến cấu trúc gỗ, làm giảm chất
lượng bề mặt gỗ, tỷ lệ tận dụng nguyên liệu thấp (lãng phí đến 50%),
không thể tạo ra các chi tiết cong có bán kính nhỏ, kiểu dáng đa dạng.
Từ
thực tế tại các cơ sở chế biến gỗ, PGS.TS Vũ Huy Đại cùng cộng sự đã đề
xuất thực hiện đề tài "Nghiên cứu ứng dụng công nghệ uốn gỗ tạo chi
tiết cong công năng và mỹ nghệ sản xuất đồ mộc quy mô vừa và nhỏ" với
mục tiêu xây dựng quy trình uốn gỗ thông, gỗ keo lai tạo chi tiết cong
công năng và mỹ nghệ hình C, U, L để sản xuất đồ mộc; thiết kế, chế tạo
thiết bị uốn gỗ tạo chi tiết cong dạng C, U, L. Sau một thời gian triển
khai, nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu thành công công nghệ uốn gỗ thủ công
và cơ giới.
Triển
khai đề tài này, nhóm đã thiết kế, chế tạo được nồi hấp gỗ với dung
tích 0,3m3, chiều dài thanh gỗ gia công lớn nhất 1.500mm, nhiệt độ của
nồi hấp từ 100 - 150oC đảm bảo các yêu cầu chế tạo, an toàn theo TCVN.
Đồng thời, thiết kế, chế tạo được máy uốn gỗ UG-HD năng suất gia công
300 chi tiết/ca để chế tạo các chi tiết cong dạng hình chữ C, U, L phục
vụ sản xuất tựa lưng ghế, tay ghế, chân ghế, chân bàn, tay vịn, các chi
tiết trang trí nội thất.
Nhóm
nghiên cứu cũng đã xác định được yêu cầu chung nguyên liệu trong công
nghệ uốn gỗ; xác định được khả năng uốn của gỗ thông theo tỷ số h/R là
1/4 và gỗ keo lai là 1/6. Đặc biệt, đã xây dựng được 06 quy trình công
nghệ uốn gỗ keo lai, gỗ thông sản xuất chi tiết cong công năng hình chữ
C, U, L trên máy uốn gỗ UG - HD gồm: gia công thanh gỗ, xử lý dẻo hóa,
uốn định hình, sấy gỗ uốn, ổn định gỗ, trang sức.
Cùng
với đó, đã thiết kế, chế tạo được thiết bị uốn gỗ thủ công, bàn uốn gỗ,
thiết bị, bộ gá uốn gỗ thủ công và xây dựng quy trình công nghệ uốn gỗ
thủ công với gỗ có chiều dày nhỏ hơn 20mm. Hình dạng chi tiết cong có
thể ở các dạng C, U, L, S, O.
Hiệu quả kinh tế cao
PGS.TS Vũ Huy Đại cho biết, đầu tiên, để gỗ có thể uốn được, công đoạn
quan trọng nhất đó chính là xử lý dẻo hóa các thanh gỗ. Gỗ sẽ được làm
dẻo bằng cách hấp trong nồi hơi, sau đó phải uốn ngay để đảm bảo gỗ
không bị khô, gẫy, nứt. Với phương pháp uốn gỗ thủ công, những thanh gỗ
thẳng sẽ được đặt lên một tấm lót bằng thép dẻo và được uốn cong theo
khuôn có sẵn. Gỗ uốn đến đâu sẽ được bắt vít cố định đến đó. Sau khi
uốn, gỗ được cố định hai đầu bằng dây xích trước khi đưa vào lò sấy.
Phương pháp thủ công tuy dễ làm nhưng lại cần 2 – 3 người thợ, mất nhiều
sức và chỉ uốn được những thanh gỗ có chiều dày dưới 20mm. Để thanh gỗ
uốn đảm bảo chất lượng, gỗ uốn nguyên liệu cũng cần phải được lựa chọn
và chuẩn bị kỹ. Cụ thể, phải chọn nguyên liệu đáp ứng được yêu cầu chung
của uốn gỗ như khối lượng thể tích phải trung bình, gỗ ít khuyết tật,
thớ gỗ thẳng.
Thiết
bị uốn gỗ cơ giới do nhóm thiết kế, chế tạo có thể uốn được nhiều chi
tiết và hình dạng khác nhau. Thiết bị này có thể uốn được các chi tiết
gỗ có chiều dày đến 35mm, bán kính uốn cong từ 150 – 750 mm với thời
gian rất nhanh từ 3 – 5phút cho mỗi chi tiết. Thiết bị được thiết kế với
nhiều chế độ vận hành tùy thuộc vào các loại gỗ nguyên liệu có độ cứng,
số lượng mắt gỗ, chiều dày để có thể điều chỉnh chế độ vận hành, tốc độ
uốn khác nhau.
Theo
anh Trần Công Chi, Khoa Chế biến Lâm sản, Trường Đại học Lâm nghiệp Hà
Nội, máy được thiết kế có công dụng, chức năng vận hành tương đối phù
hợp với trình độ cũng như sự hiểu biết của người Việt Nam. Mặc dù là quy
mô vừa và nhỏ nhưng vẫn đảm bảo về yêu cầu công nghệ, điều khiển một số
thông số cơ bản như vận tốc, kích thước của máy, bàn máy,… Với thời
gian uốn gỗ từ 3 – 5phút cho một sản phẩm, hệ thống này có thể uốn được
300 chi tiết mỗi ca. Năng suất gấp rất nhiều so với phương pháp thủ công
trước đây.
Theo
đánh giá của các chuyên gia, ưu điểm lớn nhất của hệ thống là uốn được
các thanh gỗ theo các hình C, U, S, L, O tùy theo mục đích và yêu cầu,
đặc biệt là các nguyên liệu gỗ phải nhập khẩu. Đồng thời tạo ra các sản
phẩm có giá trị cao về thẩm mỹ, kinh tế, đường cong mềm mại, độ nhẵn bề
mặt tốt, dễ trang trí, độ cứng và khả năng chịu lực cao hơn rất nhiều so
với gỗ xẻ thông thường.
Thiết
bị này có thể uốn được các loại gỗ như gỗ xồi, tần bì, gỗ thông, xoan
đào. Những thanh gỗ sau khi uốn xong sẽ được sấy định hình trong khoảng 2
ngày sau đó được gia công thành các sản phẩm trang trí nội thất hay gỗ
mỹ nghệ, dân dụng như tựa lưng ghế, tay vịn, chân bàn.
Với khoảng 200 triệu đồng cho một hệ thống thiết bị, hệ thống này phù
hợp với xưởng sản xuất tại nhiều vùng địa phương, đặc biệt là các làng
nghề. Hệ thống cũng phù hợp áp dụng ở quy mô công nghiệp cho các doanh
nghiệp sản xuất chi tiết cong, với số lượng lớn để tạo các sản phẩm gỗ
uốn có giá trị thẩm mỹ và kinh tế cao. Việc ứng dụng công nghệ uốn gỗ để
sản xuất các sản phẩm gỗ uốn sẽ trở thành thương hiệu cho nhiều cơ sở
sản xuất gỗ, góp phần nâng cao giá trị sản phẩm và tỷ lệ tận dụng tối đa
nguyên liệu, nâng cao thu nhập cho người dân và phát triển kinh tế xã
hội.