projekt mission materialenglich/mission_material_recherche/source/... · Reholz „Obstschale“ projekt mission material … Holz / Verarbeitung / Biegen Verarbeitung Technologien

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Holz- zahlreiche Kulturen haben verschiedene Anwendungen für jeden Teil des Baumes gefunden- Holz wird außerdem in un- zähligen Formen angeboten, z.B. Holzkohle, Bauwerkstoff, Küchenzubehör oder als Buch- es ist eines der am meisten gebrauchten und sogar mißbrauchten Werkstoffe- Holz erfüllt in unserem Leben so viele Funktionen, dass es häufig nicht mehr bemerkt wird- aber grundsätzlich ist zu sagen das Holz ein Konstruktionsmaterial ist

Recherche: Katrin Liebmannn

�projekt mission material … Holz/ Konstruktionsmaterial Einleitung

Konstruktionsmaterial

„Weltstadthaus Köln“

Renzo PianoKaufhaus Peek & Cloppenburg

- 66 Holzleimbinder sind das tragende Element

Weltstadthaus in KölnRenzo Piano

�projekt mission material … Holz / GrundbestandteileHerstellung

Herstellung/ Erzeugung

- natürlicher, lebendiger, regenerierbarer Rohstoff- nur H�O + Sonne werden als Energie- quellen zum Wachstum benötigt- leicht und energiesparend zu bearbeiten, recycelbar- organischer Baustoff: Zellen, Zellwände die in Größe und Stabilität und je nach Baumart differieren- chem. Bestandteile: Holzzellulose (polymere Kohlenhydrate), Lignin, Harze, Wachse, Gerbstoffe, Stärke, Öle und mineralische Stoffe- Klimazonen und Jahreszeitabhängig bildet Baum Zellen die größer, kleiner, weicher od. härter sind- im Frühjahr: Holz leichter, weicher, heller - im Herbst: Holz höhere Dichte

�projekt mission material … Holz / GrundbestandteileHerstellung

bildlegende in 10 punkt, nur kurze stichpunkte, erläuterung oder ähnliches

- mit zuhnemenden Alter, benötigen einige Holzarten Innernen Stamm nicht mehr zur Nährstoffaufnahme/-leitung, - Folge: durch Einlagerungen von Gerb- stoffen, Farbstoffen und Harzen wird es dunkler, schwerer, beständiger und Härter

�projekt mission material … Holz/ EigenschaftenMaterialeigenschaften

Eigenschaften

Unterscheidung:

- Harthölzer - Weichhölzer- Nadelholz / Laubholz/ (besond. Form) Tropenholz - ansonsten europäisch und außereuropäisch

- Unterscheidung nach Ernte:- verabeitungstechnisch in Massivholz - Furniere - Verbundhölzer - weitere Holzformen - (da sich in diesem Bereich die Eigenschaften durch die Aufbereitung nochmals ver- ändern)

�projekt mission material … Holz/ SortenMaterialeigenschaften

Nadelholz (europä./außereurop.) Laubholz (europä./außereurop.) Tropenholz einfache Struktur komplexe Struktur ergänzende Hölzer zu Nadel- und Laubholz nördl. Hemisphäre mittl. Hemisphäre Äquatorialraum Weichholz Hartholz Hart-/Weichholz helle Färbung dunklere Färbung weisen teilw. bessere Eigen- schaften bzgl. Witterungsbe - tändigkeit, Pilz-u. Insektenbefall und optischer Qualitäten auf (Farbe/Maserung)

Tanne, Fichte, Kiefer, Lärche, Ahorn, Birke, Eiche, Kastanie, Mahagoni, Abachi, Eibe, Wacholder, Douglasie Palisander, Nussbaum, Buche, Esche, Kirsch, Teak, Linde Iroko

Bauholz, Schreinerarbeiten, Furniere, Möbelbau Furniere, Möbelbau Papierherstellung

�projekt mission material … Holz/ MaterialeigenschaftenMaterialeigenschaften

Materialeigenschaften - Materialeigenschaften sind abhängig von Anordnung und Ausrichtung der einzellnen Holzelemente, Gewebe und Zellen- physikalische und mechan. Eigenschaften sind von Richtung des Faserverlaufs, des Feuchtigkeitsgehalts und der Rohdichte abhängig- bei unsachgemäßer Trocknung kann sich Holz verziehen und reißen- im trockenen Zustand werden besten mechn. Eigenschaften erzielt- Quellen und Schwinden: „das Holz arbeitet“, je länger es liegt desto geringer äußern sich Schwankungen (Maß der Ausdehnung in radialer als auch tangentialer Richtung fällt bei Mahagonie annähernd gleich stark aus -> bevorzugtes Holz)-Holztemperaturbehandlung: - Massivhölzer werden auf ��0°C erhitzt, dadurch Zellwand- aufbauveränderung-> Verringerung der Feuchtigkeitsaufnahme - hohe Materialbeständigkeit, verbesserte Verschleißeigen- schaften

6projekt mission material … Holz/ MaterialeigenschaftenMaterialeigenschaften

Materialeigenschaften - je höher die Rohdichte, desto dauerhafter u. härter ist das Holz- Biege- und Druckfestigkeit ist in Längsrichtung, parallel zur Faserrichtung gut/ quer zur Faserrichtung schlechter - elektrische Leitfähigkeit gering, nimmt aber mit steigender Holzfeuchte zu-optische Qualitäten von Faserverlauf abhängig - kann gefleckt, gewellt, geaugt oder gestreift sein kann- Schalldämmend auf Grund der Offenporigkeit- Klangeigenschaften (Instrumentenbau) - Entflammbarkeit ist Rohdichteabhängig, je höher diese, desto geringer die Entflammbarbeit- durch spezielle Oberflächenbehandlung mit chemischen Substanzen lässt sich Entflammbarkeit beeinflussen- guter Wärmeisolator (Wärmedämmung Fußbodenbereich)- Wärmedämmeigenschaften nehmen mit steigender Rohdichte ab

�projekt mission material … Holz / Verarbeitungtechn. Holzarten/ MassivhölzerEigenschaften Verarbeitungstechnischer Holzarten

Massivhölzer

- Unterscheidung für Anwendungsgebiete- im Handel erhältliche vorkonfektionierte Profile - durch, wie oben schon genannt werden Vollhölzer durch Wärme- und Druckbehandlung sowie durch Einwirkung verschiedener Substanzen in ihren Gebrauchseigenschaften verändert

-> Pressvollholz: Laubhölzer dr. Wärmeeinwirkung - Materialverdichtung hoch feste Massivhölzer (Maschinenbau)

-> Formhölzer: dr. Dampfbehandlg.- gestaucht, Biegung eingebracht ( Möbel- u. Bootsbau)

-> Tränkvollhölzer: Verbesserung mech. u. elektr. Eigenschaften durch Tränken in Kunstharzen, Holzschutzmitteln, Ölen - höhere Dichte, Festigkeit, Härte ...verringert Schädlingsbefall ( Parkettböden, Bleistiftherstellg., Modellbau, Einsatz im Außenbereich

�projekt mission material … Holz / Verarbeitungtechn. Holzarten/ FurniereEigenschaften Verarbeitungstechnischer Holzarten

Furniere

- Unterscheidung in Deck-, Absperr- und Unterfurniere sowie in Kunst- und Biegefurniere- Ausgangsstoff für Herstellung von Verbundhölzern und Verwendung zu dekorativen Zwecken- Furnierdicke von �,0 /�,� bis �,�mm

- Deckfurniere: zur Erhöhung der Festigkeit / Dekoroberfläche bei Möbeln- Absperrfurniere: auf Holzplatten aufgeleimt, wirken dem Arbeiten des Holzes entgegen- Unterfurniere: werden unter Deckfurniere geleimt, um Rissbildung zu vermeiden

- Kunstfurniere: besondere Muster, auffallende Strukturen, oder aus Zusammensetzung einzellner Furniere- Biegefurniere: Papier, welches auf beiden Seiten mit Furnier (0,� mm) verleimt ist (Modellbau)

�projekt mission material … Holz / Verarbeitungtechn. Holzarten/ FurniereEigenschaften Verarbeitungstechnischer Holzarten

Neuheiten

Holztapete:

- diese Furnierbögen sind sehr reißfest, da Rückseite mit Klebstoff bestrichen ist- Bögen werden gemäß ihrer Nummerierung angebracht- ähnliche Befestigung wie normale Tapete ( hier wird Wand eingeleimt) - Hersteller: www.gilford.com

Alpilignum Flashwood:

- Fotoempfindliches, mehrschichtiges Furnier, das fluoreszierende Pigmente enthält- diese glimmen, wenn sie UV- oder Schwarzlicht ausgesetzt werden- Furnierfarbe und Textur kann auf Kundenwunsch eingestellt werden- Anwendungen: dekorative Laminate in Nachtklubs und anderen Unterhaltungslokalen.

�0projekt mission material … Holz / Verarbeitungtechn. Holzarten/ FurniereEigenschaften Verarbeitungstechnischer Holzarten

Japanese Wood Fabric

Höchst flexibles, transluzentes Holzfurnier aus bis zu �000 Jahre altem Totholz. Aus den toten Bäumen, die im japanischen Regenwald geborgen und unterirdisch im Boden konserviert wurden, werden dünne Streifen geschnitten. Diese Streifen werden anschließend zur Herstellung eines stoffähnlichen Materials mit Seidengarn verwoben und mit Washi-Papier verstärkt. Das Material wird mit pflanzlichen Pigmenten gefärbt und kann genäht, geklebt, gefaltet und wie herkömmliche Seidenstoffe verwendet werden. Diese Stoffe sind relativ reißfest (abhängig vom Gewicht und Design des Materials) und können vorsichtig mit der Hand gewaschen werden.

weitere Verwendung von Furnier:

- Furniere werden auf einen Holzrahmen aufgebracht und sind die Seitenwände eines dreidimensionalen Gebildes, über Öffnungen werden Zwischenräume mit Kunststoff ausgeschäumt (Bsp. Stühle mit sehr geringem Gewicht)

��projekt mission material … Holz / Verarbeitungtechn. Holzarten/ VerbundhölzerEigenschaften Verarbeitungstechnischer Holzarten

Verbundhölzer

- Fügungen verschiedenster Holzformen durch Harnstoffharzleim, Phenolharzleim, Melaminharzleim

Lagenholz - Furnierplatten : (Sperrholz)- Multiplexplatten : (mehrere Furnierschichten verleimt) bis hin zu Panzersperrholz (aus sehr dünnen, verleimten Hartholz- furnieren)- Schichtholz: durch verleimen von Furnierschichten hergestellt, Maserung aller Holzschichten verlaufen parallel zueinander -> Biegung nur in Richtung Maserung möglich - je mehr Schichten, desto höher die Bruchgefahr- Kunstharzpressholz : ( dr. Verpressen von Holzfurnieren unter hohem Druck und Temperatur sowie Zugabe von Polymerharz können Festigkeitseigenschaften geschaffen werden das dieses Holz als Ersatzwerkstoff für Metalle genutzt werden kann (Bsp. Snowboard (Lorch), Automobil-, Flugzeugbau)

woodbenchwww.horm.it

Lorch Snowboard


Verbundplatten

- Tischlerplatten (Absperrfurnier, Vollholzmittellage) - Verbundplatte mit Wabeneinlage, hier sind den Kombinationen theoretisch keine Grenzen gesetzt ( Bsp. Flachssandwichplatten, Pressspan,...)

Holzspan- und Holzfaserplatten

- bestehen aus Spänen oder Fasern die unter Einwirkung von Wärme mit einem Kunstharzbinder verpresst werden (Abfallholz, Holzrecycling)- Pressspanplatte- Mitteldichte Faserplatte MDF (Sonderform: Leicht MDF)


BeispielObjectile Diffusion

- konturierte Wandverkleidungen- Gestaltung nach Kundenwunsch für durchgängige räumliche Wandverkleidungen - Kernmaterialien sind z.B. MDF (mitteldichte Faserplatte), Holz oder Kalzi- umsilikat mit der Option eines metallischen (Kupfer, Messing, Stahl, Bronze) oder Holzfurnier-Finishs- flammfestes Kalziumsilikat ist ebenso erhältlich - Hartfaserplatte HDF

- OSB-Platten (ungerichtete Nadelholzspäne von 0,6mm Dicke und 6cm Länge)

- Formspanholz ( Spanholz als breiiges Gemisch mit Kunstharz )

- Holzzementplatten (Holzfaser, Zementgemisch - gegossen und verpresst - sehr leicht u. biegesteif )

- Faserplatten- durch Schlitzen biegefähig

��projekt mission material … Holz / weitere HolzartenEigenschaften weitere Holzarten

weitere Holzarten

Kork

Cork Paper

- auf Textilien laminierter Naturkork, dünne Scheiben aus Naturkork werden auf eine Vielzahl von Textilien, u.a. Polyurethan, Viskose/ Polyester und Nylon, laminiert. - Textilien sind hypoallergen, verschleißbeständig, wasserdicht sowie staub- und schmutzabweisend- Aufbringen von Teflonbeschichtungen erhöht Fleckbeständigkeit - flammbeständige Version erhältlich- Anwendungsbeispiele : Schuhe, Polsterung, Buchbindung, Kleidung, Accessoires

Recoflex

-flexible Platte bestehend aus Holz- und Korkgranulaten sowie Elastomeren Gemisch

Hobnob � und �Alex McDonald


Weide (Textil/ Geflecht)

- in Wasser eingelegte Weidetriebe erhalten Beigefähigkeit - Weiterverarbeitung in Korbflechterei

Rindentuch „Barkcloth“

-Textilgemisch aus Rindentuch-Fasern, Hanffasern und Wolle- Anbau auf ökozertifizierten Plantagen in Uganda - vom Mutoba-Feigenbaum (Ficus natalensis), (�00% pflanzlichen Fasern)- ohne Textilmittel oder andere Chemikalien hergestellt. - in einem speziellen Webverfahren werden Wollfasern durch die Struktur des Rindentuchs gewebt -> flauschige, dicke, strukturierte Version- in jeder beliebigen Farbe gefärbt werden und ist maschinenwaschbar- Anwendungsbeispiele: Kleidung, Möbelpolster und Modeaccessoires

�6projekt mission material … Holz / weitere HolzartenEigenschaften weitere Holzarten

Kokos „Coconut Collection“

- die rauhen Haare (fäulnisbeständig) werden zu Kokosbast verarbeitet und später zu Plattenmaterial gepresst- Kokosmosaik-Wandverkleidung für architektonische Anwendungen im Innenbereich.- �0� x �0� mm Fliesen die auf einem Nylonnetz befestigt sind- Verklebung mit Standardklebern auf Wandflächen

Stroh „Strohschalen von Alessi“

- geschichtetes, sowie geflochtenes Stroh- Außenschicht der Schale mit Bienenwachs geschützt - allerdings nicht wasserbeständig


Liane/ Rattan/ Wasserhyazinthe:

Liane LeechProjekt Import Export

Rattan Louge ChairProjekt Import Export

Water-Hyacinth DaybedProjekt Import Export

��projekt mission material … Holz / Verabeitung / HauptgebieteVerarbeitung Technologien

Verarbeitung /Technologien

Prinzipien und Eigenheiten der Holzverarbeitung

3 Hauptgebiete

Materialaufbereitung (Holz wird gesäubert, abgerichtet, auf Maß gebracht)

Fügen, In Form bringen, zum Produkt (versch. Bindungen: lösbare und unlösbare)

Oberflächenbehandlung (Veredelung u. Eigenschaftsoptimierung)

Plywood ElefantCharles & Ray Eames ��

��projekt mission material … Holz / Verarbeitung / MaterialaufbereitungVerarbeitung Technologien

Materialaufbereitung

- zahlreiche Werkzeuge/Hilfmittel, die spezielle Eigenschaften aufweisen um den optimalen Umgang mit den Holzeigenschaften zu gewährleisten - siehe Übersicht-Verarbeitungsmittel

�0projekt mission material … Holz / Verarbeitung / FügenVerarbeitung Technologien

Fügen:

�. lösbare Verbindungen:

-Verwendung von Verbindungsmittel (Nägel, Dübel, Federnut (Langholzfeder, Lamello, Winkelfeder, )Drahtstifte, Klammern, Schrauben) oder Steckverbindung

Beispiel:

Teak woodmat

- Flexible Matte aus kleinen drehbaren Hartholzblöcken. - die Matte ist hart, haltbar und mit einer natürlichen oder gewachsten Oberfläche erhältlich - Anwendungsbeispiele: Bodenmatten, Wandbehänge und Möbelverzierungen.

��projekt mission material … Holz / Verarbeitung / FügenVerarbeitung Technologien

�. unlösbare Verbindungen:

- Konstruktion durch Leime od. Kleber- (Materialpaarungen: Holz+Holz, Holz+Kunststoff, Metall, Keramik, Stein, Glas, Textilien,...) Woodwelding: „Holz schweißen“

- mittels Ultraschallenergie wird ein thermoplastisches Verbindungs- element (Kunststoffdübel) an der Verbindungsstelle in Schwingung gebracht- unter geringem Druckaufwand dringt Kunststoff in offenporige Struktur des Holzes ein und erstarrt- hoch belastbar, erheblicher Kosten- und Zeitvorteil (keine Trocken- zeiten), Witterungs- u. Vibrationsbeständigkeit

��projekt mission material … Holz / Verarbeitung / BiegenVerarbeitung Technologien

Biegen

- dünnes Holz, wie Furnier kann problemlos gebogen werden- dicke Holzprofile können im Verfahren des Dampfbiegens fügig gemacht werden -> sogenanntes „Bugholz“

- Prinzip des Holzbiegens schon seit den Ägyptern bekannt...- Perfektioniert hat dieses Prinzip jedoch Michael Thonet Mitte ��.Jhd.- er verwendete Buchenbretter die zu Stäben geschnitten und auf der Drehbank zugedrechselt wurden, danach kamen diese 6 bis �� Std. in eine �00°C heiße Dampfkammer- die Hitze und Feuchtigkeit bewirkten die teilweise Auflösung von Öl und Harz und dadurch kam eine Lockerung der Faserung zu Stande- unmittelbar danach, Stäbe wurden in Gusseisen geklemmt und in Trockenräume gebracht (Trocknungsprozesse bis zu einer Woche erfordl.) Thonet: Zeitungsständer / Mitte ��.Jhd.

Thonet: Liegestuhl / Mitte ��.Jhd.


Plywood

- dünne Holzstreifen und Funiere auch im trocknen Zustand biegbar-> sogenanntes Sperrholz wird durch gleichzeitiges Biegen und Verleimen hergestellt- die einzellnen Holzschichten werden im rechten Winkel und spiegel- bildlich zueinander verklebt so das die Gesamtzahl der Schichten immer ungerade ist (�, �, ...)- diese gebogenen Formen werden in Befestigungszwingen gepresst und damit die Form dauerhaft fixiert werden bieten sich Harnstoffharz leime an (dieser bindet langsam ab, ermöglicht präzise + saubere Fixierung)- oder die direkte Formunggebung durch Kalt-, Heiz- oder Vakuum- pressen

3D Furnier

- in einem neuen Verfahren kann gewöhnliches Furnier (ca. bis �,�mm) mit sehr vielen kleinen fast unsichtbaren Schnitten versehen werden- wobei Maserung und Faserstruktur erhalten bleiben- Verabeitet werden kann wie bei normalen Formverleimung - Produkt erhält sehr gute Aussteifung, Dickenreduzierung möglich- erschließt Anwendungsbereiche die in Holz bisher nicht denkbar waren

Charles Eames„plywood low chair“ ��

Reholz „Obstschale“


Flexywood

- zunächst wird das geradfasrige Holz gedämpft, um die Zellwände wie beim oben genannten Dampfbiegen zu erweichen- das nun elastische Holz wird über seine gesamte Länge mit einer 60 - Tonnen - Hydraulikpresse verdichtet, dabei werden die Zellwände wie eine Ziehharmonika zusammengedrückt- diese neue räumliche Struktur ist die Ursache für diese Flexibilität

Fahrrad

- Bambusrahmen- Vollholzrahmen- Furnierholzrahmen gedrehtes, gepresstes, verleimtes Furnier

Marc NewsonDampfgebogener Stuhl ��

��projekt mission material … Holz / Verarbeitung / Drechseln/ LasernVerarbeitung Technologien

Drechseln

Lasern

�6projekt mission material … Holz / Verarbeitung / SpritzgussVerarbeitung Technologien

Spritzguss-Strangpressen

Fasalex „Flüssigholz“

- wird aus biologisch abbaubaren Rohstoffen hergestellt- Bestandteile: Holzabfälle - Sägemehl, Späne / Bindemittel Maisstärke, Naturharze bzw. biologisch abbaubare Kunststoffe- Bestandteile werden vermischt und zu Granulat verarbeitet- Granulat kann in den verschiedensten für die Verarbeitung von Kunst stoffen typischen Technologien genutzt werden- recycelbar, biologisch Abbaubar, hohe Stabilität, biegefest, schwer entflammbar- Computer-, Fernseh- od. Handygehäuse / Möbel oder Accessoirbereich

��projekt mission material … Holz / Verarbeitung / CNC FräsenVerarbeitung Technologien

Formspanholz

- Spanholz als breiiges Gemisch mit Kunstharz - Produkte im Kunststoffspritzguss herstellbar

Dreidimensionales CNC- Schneiden

- der Knoten im Holz- per CNC-Technik kann jede Form aus einem Stück Holz heraus geschnitten werden- am Beispiel hier wurde der Holzstab aus � CNC gefrästen Stäben zusammengesetzt

Fernsehgerät „Jim Nature“ Phillippe Starck ��

www.haldaneuk.com

��projekt mission material … Holz / Verarbeitung / OberflächenbehandlungVerarbeitung Technologien

Oberflächenbehandlung

- Eigenschaftenverbesserung bzgl. Wetterfestigkeit/ Feuerfest/ gegen Parasitenbefall/ Oberflächenveredelung...- Arten: Schleifen: (glätten) Grundieren: (Verfestigung/ Füllung der Holzporen, Grundlage für Verbund mit Lack) Polieren: (Oberflächenveredelung) Färben: (streichen, bleichen) Beizen: (Veränderung der Holzfarbigkeit durch farbgebende Flüssigkeiten und Chemikalien) Mattieren: (Schnelllackmattierung, Harzlacke) Lasieren: (wasserabweisende Eigenschaften werden erziehlt)

��projekt mission material … Holz / CompositesComposites / Neuheiten

Composites

Macadamia- Nut- shell- composite - Nüsse werden in feines Pulver zermahlen, und mit einem Polymer gemischt und anschließend gepresst (www. husque.com)

Soft wood

- Kombination von mehrschichtigem Holz und Gewebe- Form- und visuellen Eigenschaften von Holz - bietet Weichheit und Nachgiebigkeit von Stoff - Anwendung: Möbel bildlegende in �0 punkt, nur kurze

stichpunkte, erläuterung oder ähnliches

�0projekt mission material … Holz/ CopmositesComposites/ Neuheiten

3F-Board

- Leder oder Gummi wird mit zwei Sperrholzplatten oder mitteldichten Faserplatten (MDF) verklebt- bewegliches Gelenk entsteht, wenn Holzschichten bis auf zentrales Lederstückes entfernt werden- Verarbeitung mit CNC-gesteuerten Holzbearbeitungsmaschinen - Anwendung: Verpackungsmaterial, für Austellungs- und Werbauslagen, für Möbel und Schreibtische verwendet.

Tex PP/KFH®

- gelochte Naturfaser- und Polyurethanmatten- dreidimensional formbar, leicht, stabil, durchlässig und flexibel - Anwendung: Kernmaterial in Sandwichkonstruktionen, Filter- verstärkung, Gebäudekonstruktionen, im Schiffbau, als Stützmaterial in steifen orthopädischen Binden ,Turnschuhe

��projekt mission material … Kunststoffe / GFKComposites/ Neuheiten

Sperrholz mit Acrylglas

Foldtex

- laminiertes Plattenmaterial (Sperrholz) - aus einer festen sowie flexiblen Lage bestehend- CNC-gesteuerten Fräsmaschine wird Sperrholz bis auf Gewebe eingefrässt wodurch ein Textilscharnier entsteht- flexible Lage: z.B. Leder, Leinen oder Spiegelfolie

Nonwoven

- Vliesstoffe aus �00% Viskose od. �00% Viskose FR (Flame Retardant) können unterschiedliche Materialien (Kiefernnadeln, Samen, Gummi- ringe) eingelagert werden womit eine interessante Optik und Oberflächenstruktur erzeugt wird

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