Mae pren haenog wedi'i wneud o dair haen denau neu fwy o bren wedi'u bondio gyda'i gilydd â glud. Fel arfer, mae pob haen o bren, neu haen, wedi'i chyfeirio gyda'i graen yn rhedeg ar ongl sgwâr i'r haen gyfagos er mwyn lleihau'r crebachu a gwella cryfder y darn gorffenedig. Mae'r rhan fwyaf o bren haenog yn cael ei wasgu'n ddalennau mawr, gwastad a ddefnyddir wrth adeiladu adeiladau. Gellir ffurfio darnau pren haenog eraill yn gromliniau syml neu gyfansawdd i'w defnyddio mewn dodrefn, cychod ac awyrennau.
Mae'r defnydd o haenau tenau o bren fel dull adeiladu yn dyddio'n ôl i tua 1500 CC pan wnaeth crefftwyr Eifftaidd fondio darnau tenau o bren eboni tywyll i du allan cist gedrwydd a ddarganfuwyd ym meddrod y Brenin Tut-Ankh-Amon. Defnyddiwyd y dechneg hon yn ddiweddarach gan y Groegiaid a'r Rhufeiniaid i gynhyrchu dodrefn cain a gwrthrychau addurniadol eraill. Yn y 1600au, daeth celfyddyd addurno dodrefn â darnau tenau o bren yn cael ei adnabod fel finer, a daeth y darnau eu hunain yn cael eu hadnabod fel finer.
Hyd at ddiwedd y 1700au, roedd y darnau o finer yn cael eu torri'n gyfan gwbl â llaw. Ym 1797, gwnaeth y Sais Syr Samuel Bentham gais am batentau yn cwmpasu sawl peiriant i gynhyrchu finerau. Yn ei geisiadau patent, disgrifiodd y cysyniad o lamineiddio sawl haen o finer â glud i ffurfio darn mwy trwchus—y disgrifiad cyntaf o'r hyn a alwn ni nawr yn bren haenog.
Er gwaethaf y datblygiad hwn, cymerodd bron i gan mlynedd arall cyn i finerau laminedig ddod o hyd i unrhyw ddefnyddiau masnachol y tu allan i'r diwydiant dodrefn. Tua 1890, defnyddiwyd pren laminedig am y tro cyntaf i adeiladu drysau. Wrth i'r galw dyfu, dechreuodd sawl cwmni gynhyrchu dalennau o bren laminedig aml-haen, nid yn unig ar gyfer drysau, ond hefyd i'w defnyddio mewn ceir rheilffordd, bysiau ac awyrennau. Er gwaethaf y defnydd cynyddol hwn, cynhyrchodd y cysyniad o ddefnyddio "pren wedi'i gludo," fel y galwodd rhai crefftwyr hwy'n sarkastig, ddelwedd negyddol ar gyfer y cynnyrch. I wrthbwyso'r ddelwedd hon, cyfarfu'r gweithgynhyrchwyr pren laminedig ac yn y pen draw setlo ar y term "pren haenog" i ddisgrifio'r deunydd newydd.
Ym 1928, cyflwynwyd y dalennau pren haenog maint safonol cyntaf 4 troedfedd wrth 8 troedfedd (1.2 m wrth 2.4 m) yn yr Unol Daleithiau i'w defnyddio fel deunydd adeiladu cyffredinol. Yn y degawdau dilynol, caniataodd gludyddion gwell a dulliau cynhyrchu newydd i bren haenog gael ei ddefnyddio ar gyfer amrywiaeth eang o gymwysiadau. Heddiw, mae pren haenog wedi disodli pren wedi'i dorri at lawer o ddibenion adeiladu, ac mae gweithgynhyrchu pren haenog wedi dod yn ddiwydiant byd-eang gwerth biliynau o ddoleri.
Gelwir haenau allanol pren haenog yn wyneb a chefn, yn y drefn honno. Yr wyneb yw'r wyneb sydd i'w ddefnyddio neu i'w weld, tra bod y cefn yn parhau i fod heb ei ddefnyddio neu'n gudd. Gelwir yr haen ganol yn graidd. Mewn pren haenog gyda phump neu fwy o haenau, gelwir yr haenau canolradd yn groesfandiau.
Gellir gwneud pren haenog o bren caled, pren meddal, neu gyfuniad o'r ddau. Mae rhai pren caled cyffredin yn cynnwys ynn, masarn, mahogani, derw, a thec. Y pren meddal mwyaf cyffredin a ddefnyddir i wneud pren haenog yn yr Unol Daleithiau yw ffynidwydd Douglas, er bod sawl math o binwydd, cedrwydd, sbriws, a choed coch hefyd yn cael eu defnyddio.
Mae gan bren haenog cyfansawdd graidd wedi'i wneud o fwrdd gronynnau neu ddarnau pren solet wedi'u cysylltu ymyl wrth ymyl. Mae wedi'i orffen â finer pren haenog ar yr wyneb a'r cefn. Defnyddir pren haenog cyfansawdd lle mae angen dalennau trwchus iawn.
Mae'r math o lud a ddefnyddir i fondio'r haenau o bren gyda'i gilydd yn dibynnu ar y cymhwysiad penodol ar gyfer y pren haenog gorffenedig. Mae dalennau pren haenog pren meddal a gynlluniwyd i'w gosod ar du allan strwythur fel arfer yn defnyddio resin ffenol-fformaldehyd fel glud oherwydd ei gryfder rhagorol a'i wrthwynebiad i leithder. Gall dalennau pren haenog pren meddal a gynlluniwyd i'w gosod ar du mewn strwythur ddefnyddio protein gwaed neu glud protein ffa soia, er bod y rhan fwyaf o ddalennau mewnol pren meddal bellach yn cael eu gwneud gyda'r un resin ffenol-fformaldehyd a ddefnyddir ar gyfer dalennau allanol. Mae pren haenog pren caled a ddefnyddir ar gyfer cymwysiadau mewnol ac wrth adeiladu dodrefn fel arfer yn cael ei wneud gyda resin wrea-fformaldehyd.
Mae rhai cymwysiadau angen dalennau pren haenog sydd â haen denau o blastig, metel, neu bapur neu ffabrig wedi'i drwytho â resin wedi'i bondio naill ai i'r wyneb neu'r cefn (neu'r ddau) i roi ymwrthedd ychwanegol i'r wyneb allanol i leithder a chrafiad neu i wella ei briodweddau dal paent. Gelwir pren haenog o'r fath yn bren haenog wedi'i orchuddio ac fe'i defnyddir yn gyffredin yn y diwydiannau adeiladu, cludiant ac amaethyddol.
Gellir gorchuddio dalennau pren haenog eraill â staen hylif i roi golwg gorffenedig i'r arwynebau, neu gellir eu trin â chemegau amrywiol i wella ymwrthedd fflam neu ymwrthedd y pren haenog i bydredd.
Mae dau ddosbarth eang o bren haenog, pob un â'i system raddio ei hun.
Mae un dosbarth yn cael ei adnabod fel adeiladu a diwydiannol. Defnyddir pren haenog yn y dosbarth hwn yn bennaf am eu cryfder ac fe'u graddir yn ôl eu gallu i ddod i gysylltiad â'r radd o haenog a ddefnyddir ar yr wyneb a'r cefn. Gall y gallu i ddod i gysylltiad fod yn fewnol neu'n allanol, yn dibynnu ar y math o lud. Gall graddau haenog fod yn N, A, B, C, neu D. Ychydig iawn o ddiffygion arwyneb sydd gan radd N, tra gall gradd D fod â nifer o glymau a holltiadau. Er enghraifft, mae pren haenog a ddefnyddir ar gyfer is-loriau mewn tŷ wedi'i raddio'n "CD Mewnol". Mae hyn yn golygu bod ganddo wyneb C gyda chefn D, ac mae'r glud yn addas i'w ddefnyddio mewn lleoliadau gwarchodedig. Mae haenau mewnol pob pren haenog adeiladu a diwydiannol wedi'u gwneud o haenog gradd C neu D, ni waeth beth yw'r sgôr.
Mae'r dosbarth arall o bren haenog yn cael ei adnabod fel pren caled ac addurniadol. Defnyddir pren haenog yn y dosbarth hwn yn bennaf am eu hymddangosiad ac fe'u graddir yn nhrefn ddisgynnol o wrthwynebiad i leithder fel Technegol (Allanol), Math I (Allanol), Math II (Mewnol), a Math III (Mewnol). Mae eu finerau wyneb bron yn rhydd o ddiffygion.
Meintiau
Mae dalennau pren haenog yn amrywio o ran trwch o .06 modfedd (1.6 mm) i 3.0 modfedd (76 mm). Y trwchau mwyaf cyffredin yw yn yr ystod 0.25 modfedd (6.4 mm) i 0.75 modfedd (19.0 mm). Er y gall craidd, y croesfandiau, ac wyneb a chefn dalen o bren haenog fod wedi'u gwneud o finerau o wahanol drwch, rhaid i drwch pob un gydbwyso o amgylch y canol. Er enghraifft, rhaid i'r wyneb a'r cefn fod o'r un trwch. Yn yr un modd rhaid i'r croesfandiau uchaf ac isaf fod yn gyfartal.
Y maint mwyaf cyffredin ar gyfer dalennau pren haenog a ddefnyddir mewn adeiladu adeiladau yw 4 troedfedd (1.2 m) o led a 8 troedfedd (2.4 m) o hyd. Lledau cyffredin eraill yw 3 troedfedd (0.9 m) a 5 troedfedd (1.5 m). Mae hydoedd yn amrywio o 8 troedfedd (2.4 m) i 12 troedfedd (3.6 m) mewn cynyddrannau o 1 troedfedd (0.3 m). Gall cymwysiadau arbennig fel adeiladu cychod fod angen dalennau mwy.
Mae'r coed a ddefnyddir i wneud pren haenog yn gyffredinol yn llai o ran diamedr na'r rhai a ddefnyddir i wneud lumber. Yn y rhan fwyaf o achosion, maent wedi cael eu plannu a'u tyfu mewn ardaloedd sy'n eiddo i'r cwmni pren haenog. Mae'r ardaloedd hyn yn cael eu rheoli'n ofalus i wneud y mwyaf o dwf coed a lleihau difrod gan bryfed neu dân.
Dyma ddilyniant nodweddiadol o weithrediadau ar gyfer prosesu coed yn ddalennau pren haenog safonol 4 troedfedd wrth 8 troedfedd (1.2 m wrth 2.4 m):
Yn gyntaf, caiff y boncyffion eu dadrisglo ac yna eu torri'n flociau piliwr. Er mwyn torri'r blociau'n stribedi o finer, cânt eu socian yn gyntaf ac yna eu pilio'n stribedi.
1 Mae coed dethol mewn ardal wedi'u marcio fel rhai sy'n barod i'w torri i lawr, neu eu cwympo. Gellir gwneud y cwympo gyda llifiau cadwyn sy'n cael eu pweru gan betrol neu gyda siswrn hydrolig mawr wedi'u gosod ar flaen cerbydau olwynion o'r enw cwympwyr. Mae'r canghennau'n cael eu tynnu o'r coed sydd wedi cwympo gyda llifiau cadwyn.
2 Mae boncyffion y coed wedi'u tocio, neu'r logiau, yn cael eu llusgo i ardal lwytho gan gerbydau olwynion o'r enw sgidwyr. Mae'r logiau'n cael eu torri i'r hyd cywir ac yn cael eu llwytho ar lorïau ar gyfer y daith i'r felin bren haenog, lle maent yn cael eu pentyrru mewn pentyrrau hir o'r enw deciau logiau.
3 Wrth i angen boncyffion fod, cânt eu codi o'r deciau boncyffion gan lwythwyr â theiars rwber a'u rhoi ar gludwr cadwyn sy'n eu dwyn i'r peiriant dadbarcio. Mae'r peiriant hwn yn tynnu'r rhisgl, naill ai gydag olwynion malu dannedd miniog neu gyda jetiau o ddŵr pwysedd uchel, tra bod y boncyff yn cael ei gylchdroi'n araf o amgylch ei echel hir.
4 Mae'r boncyffion wedi'u tynnu'n rhisgl yn cael eu cario i'r felin ar gludydd cadwyn lle mae llif gron enfawr yn eu torri'n adrannau tua 8 troedfedd-4 modfedd (2.5 m) i 8 troedfedd-6 modfedd (2.6 m) o hyd, sy'n addas ar gyfer gwneud dalennau safonol 8 troedfedd (2.4 m) o hyd. Gelwir yr adrannau boncyffion hyn yn flociau pilio.
5 Cyn y gellir torri'r finer, rhaid cynhesu a socian y blociau pilio i feddalu'r pren. Gellir stemio'r blociau neu eu trochi mewn dŵr poeth. Mae'r broses hon yn cymryd 12-40 awr yn dibynnu ar y math o bren, diamedr y bloc, a ffactorau eraill.
6 Yna caiff y blociau plicio wedi'u gwresogi eu cludo i'r durn plicio, lle cânt eu halinio'n awtomatig a'u bwydo i'r durn un ar y tro. Wrth i'r durn gylchdroi'r bloc yn gyflym o amgylch ei echel hir, mae llafn cyllell hyd llawn yn plicio dalen barhaus o finer oddi ar wyneb y bloc nyddu ar gyfradd o 300-800 tr/mun (90-240 m/mun). Pan fydd diamedr y bloc yn cael ei leihau i tua 3-4 modfedd (230-305 mm), caiff y darn pren sy'n weddill, a elwir yn graidd y plicio, ei daflu allan o'r durn a chaiff bloc plicio newydd ei fwydo i'w le.
7 Gellir prosesu'r ddalen hir o finer sy'n dod allan o'r turn pilio ar unwaith, neu gellir ei storio mewn hambyrddau hir, aml-lefel neu ei weindio ar roliau. Beth bynnag, mae'r broses nesaf yn cynnwys torri'r finer yn lledau defnyddiadwy, fel arfer tua 4 troedfedd-6 modfedd (1.4 m), ar gyfer gwneud dalennau pren haenog safonol 4 troedfedd (1.2 m) o led. Ar yr un pryd, mae sganwyr optegol yn chwilio am adrannau â diffygion annerbyniol, ac mae'r rhain yn cael eu clipio allan, gan adael darnau o finer llai na'r lled safonol.
Mae'r stribedi gwlyb o finer yn cael eu weindio'n rholyn, tra bod sganiwr optegol yn canfod unrhyw ddiffygion annerbyniol yn y pren. Ar ôl sychu, caiff y finer ei raddio a'i bentyrru. Caiff rhannau dethol o finer eu gludo at ei gilydd. Defnyddir gwasg boeth i selio'r finer yn un darn solet o bren haenog, a fydd yn cael ei docio a'i dywodio cyn cael ei stampio gyda'i radd briodol.
8 Yna caiff y rhannau o finer eu didoli a'u pentyrru yn ôl gradd. Gellir gwneud hyn â llaw, neu gellir ei wneud yn awtomatig gan ddefnyddio sganwyr optegol.
9 Caiff yr adrannau wedi'u didoli eu bwydo i mewn i sychwr i leihau eu cynnwys lleithder a chaniatáu iddynt grebachu cyn iddynt gael eu gludo at ei gilydd. Mae'r rhan fwyaf o felinau pren haenog yn defnyddio sychwr mecanyddol lle mae'r darnau'n symud yn barhaus trwy siambr wedi'i gwresogi. Mewn rhai sychwyr, caiff jetiau o aer cyflym, wedi'i gynhesu, eu chwythu ar draws wyneb y darnau i gyflymu'r broses sychu.
10 Wrth i'r darnau o finer ddod allan o'r sychwr, cânt eu pentyrru yn ôl eu gradd. Mae gan ddarnau is-led finer ychwanegol wedi'i asio â thâp neu lud i wneud darnau'n addas i'w defnyddio yn yr haenau mewnol lle mae ymddangosiad a chryfder yn llai pwysig.
11 Mae'r rhannau hynny o finer a fydd yn cael eu gosod ar draws—y craidd mewn dalennau tair haen, neu'r bandiau croes mewn dalennau pum haen—yn cael eu torri'n ddarnau o tua 4 troedfedd-3 modfedd (1.3 m).
12 Pan fydd y darnau priodol o finer wedi'u cydosod ar gyfer rhediad penodol o bren haenog, mae'r broses o osod a gludo'r darnau at ei gilydd yn dechrau. Gellir gwneud hyn â llaw neu'n lled-awtomatig gyda pheiriannau. Yn yr achos symlaf o ddalennau tair haen, mae'r finer cefn yn cael ei osod yn wastad ac yn cael ei redeg trwy wasgarwr glud, sy'n rhoi haen o lud ar yr wyneb uchaf. Yna mae'r darnau byr o finer craidd yn cael eu gosod ar draws ar ben y cefn wedi'i gludo, ac mae'r ddalen gyfan yn cael ei rhedeg trwy'r gwasgarwr glud am yr ail dro. Yn olaf, mae'r finer wyneb yn cael ei osod ar ben y craidd wedi'i gludo, ac mae'r ddalen yn cael ei phentyrru gyda dalennau eraill sy'n aros i fynd i'r wasg.
13 Mae'r dalennau wedi'u gludo yn cael eu llwytho i mewn i wasg boeth aml-agor. Gall gweisg drin 20-40 o ddalennau ar y tro, gyda phob dalen wedi'i llwytho mewn slot ar wahân. Pan fydd yr holl ddalennau wedi'u llwytho, mae'r wasg yn eu gwasgu at ei gilydd o dan bwysau o tua 110-200 psi (7.6-13.8 bar), tra ar yr un pryd yn eu cynhesu i dymheredd o tua 230-315° F (109.9-157.2° C). Mae'r pwysau'n sicrhau cyswllt da rhwng yr haenau o finer, ac mae'r gwres yn achosi i'r glud halltu'n iawn am y cryfder mwyaf. Ar ôl cyfnod o 2-7 munud, mae'r wasg yn cael ei hagor a'r dalennau'n cael eu dadlwytho.
14 Yna mae'r dalennau garw yn mynd trwy set o lifiau, sy'n eu tocio i'w lled a'u hyd terfynol. Mae dalennau gradd uwch yn mynd trwy set o beiriannau tywodio gwregys 4 troedfedd (1.2 m) o led, sy'n tywodio'r wyneb a'r cefn. Mae dalennau gradd ganolig yn cael eu tywodio â llaw i lanhau ardaloedd garw. Mae rhai dalennau'n cael eu rhedeg trwy set o lafnau llif crwn, sy'n torri rhigolau bas yn yr wyneb i roi golwg gweadog i'r pren haenog. Ar ôl archwiliad terfynol, mae unrhyw ddiffygion sy'n weddill yn cael eu hatgyweirio.
15 Mae'r dalennau gorffenedig wedi'u stampio â nod masnach gradd sy'n rhoi gwybodaeth i'r prynwr am y sgôr amlygiad, y radd, rhif y felin, a ffactorau eraill. Mae dalennau o'r un nod masnach gradd yn cael eu strapio gyda'i gilydd mewn pentyrrau a'u symud i'r warws i aros am eu cludo.
Yn union fel gyda phren, nid oes dim byd fel darn perffaith o bren haenog. Mae gan bob darn o bren haenog nifer penodol o ddiffygion. Mae nifer a lleoliad y diffygion hyn yn pennu gradd y pren haenog. Diffinnir safonau ar gyfer pren haenog adeiladu a diwydiannol gan Safon Cynnyrch PS1 a baratowyd gan y Swyddfa Safonau Genedlaethol a Chymdeithas Pren Haenog America. Diffinnir safonau ar gyfer pren haenog pren caled ac addurniadol gan ANSIIHPMA HP a baratowyd gan Sefydliad Safonau Cenedlaethol America a Chymdeithas Gweithgynhyrchwyr Pren Haenog Pren Caled. Nid yn unig y mae'r safonau hyn yn sefydlu'r systemau graddio ar gyfer pren haenog, ond maent hefyd yn nodi meini prawf adeiladu, perfformiad a chymhwyso.
Er bod pren haenog yn gwneud defnydd eithaf effeithlon o goed—yn y bôn eu tynnu ar wahân a'u rhoi yn ôl at ei gilydd mewn ffurfweddiad cryfach a mwy defnyddiadwy—mae gwastraff sylweddol yn dal i fod yn gynhenid yn y broses weithgynhyrchu. Yn y rhan fwyaf o achosion, dim ond tua 50-75% o gyfaint defnyddiadwy pren mewn coeden sy'n cael ei drawsnewid yn bren haenog. I wella'r ffigur hwn, mae sawl cynnyrch newydd yn cael eu datblygu.
Un cynnyrch newydd yw bwrdd llinyn cyfeiriedig, sy'n cael ei wneud trwy rwygo'r boncyff cyfan yn llinynnau, yn hytrach na phlicio haen o'r boncyff a thaflu'r craidd. Mae'r llinynnau'n cael eu cymysgu â glud a'u cywasgu'n haenau gyda'r graen yn rhedeg i un cyfeiriad. Yna mae'r haenau cywasgedig hyn yn cael eu cyfeirio ar ongl sgwâr i'w gilydd, fel pren haenog, ac yn cael eu bondio gyda'i gilydd. Mae bwrdd llinyn cyfeiriedig mor gryf â phren haenog ac mae'n costio ychydig yn llai.
Amser postio: Awst-10-2021