Дизайн изделий из древесины, получаемых с применением воздушно-абразивной обработки

Имитация состаренной древесины путем воздушно-абразивной обработки используется для широкого ряда изделий.

В качестве признака классификации, обуславливающего особенности проектирования изделий и технологических процессов их обработки, предлагается степень охвата поверхности изделия фактурой, имитирующей фактуру состаренной древесины. По этому признаку можно выделить четыре группы художественно-промышленных изделий (рисунок 51):

- изделия, у которых фактура, имитирующая фактуру состаренной древесины, занимает всю поверхность изделия;

- изделия, у которых имитирующая фактура служит фоном;

- изделия, у которых имитирующая фактура выполнена на декоративных и информационных элементах (орнаменте, логотипах, надписях и т.п.);

- изделия, на одних участках которых имитирующая фактура служит фоном, а на других используется в оформлении декоративных и информационных элементов.

Рисунок 51 – Классификация изделий с фактурой, имитирующей фактуру состаренной древесины

Изделия первой группы, вся лицевая поверхность которых охвачена имитирующей фактурой, встречаются чаще других. Это элементы деревянной архитектуры – балки (рисунок 51), брусы, доски, вагонка, плинтус, багет (рисунок 52), мебель (рисунок 53), курительные трубки (рисунок 54), шкатулки, брелоки и т.п.

Рисунок 52 – Деревянные перекрытия с декорированной поверхностью

Рисунок 53– Рамка из древесины с фактурой, имитирующей состаренную древесину. Фирма Dockwood (Англия)

а)

б)

Рисунок 54 – Сосновая кровать. Фирма Dockwood (Англия): а – общий вид; б – элемент кровати

Рисунок 55 – Курительная трубка. Фирма Lorenzetti (Италия)

В таких изделиях имитирующая фактура, как правило, несет основную декоративную нагрузку, поэтому рисунок древесины заготовки должен быть как можно более затейливым. Наиболее сложной и интересной фактурой обладают различные природные дефекты (кап, сильная свилеватость) и тангенциальный распил. Дизайнеру при проектировании изделий необходимо учитывать соотношение между габаритами изделия и шагом рельефа фактуры. Размер изделия должен превышать шаг в 20 и более раз, иначе фактура будет зрительно нарушать форму изделия.

Важную роль играет порода древесины. Хвойные породы обладают ярко выраженным глубоким рельефом с крупным шагом (см. рисунок 43), их можно рекомендовать для изделий, имеющих значительные габариты, таких как балки (см. рисунок 52), мебель (см. рисунок 54). Рельеф с мелким шагом у хвойных пород тоже встречается, например, при произрастании древесины на заболоченных участках, такой рельеф склонен к повышенной хрупкости, что затрудняет его использование.

Наличие сердцевинных лучей у кольцесосудистых пород позволяет успешно использовать для декорирования не только тангенциальный, но и их радиальный распил. На радиальном распиле сердцевинные лучи после воздушно-абразивной обработки выступают крупными зернами, обеспечивая декоративный эффект (рисунок 56).

Рисунок 56 – Бук, радиальный распил после воздушно-абразивной обработки (Х3).

Высокие декоративные свойства хвойных и лиственных кольцесосудистых пород успешно используют при отделке разнообразных изделий как крупных, так и мелких, как простых, так и сложных по форме, в том числе изделий с резными декоративными элементами (рисунок 57).

Рисунок 57 – Обеденная группа. Фирма Great Southwest Furniture Design Inc. (США)

У лиственных рассеяннососудистых пород рельеф выражен в меньшей степени, и поэтому такие породы применяют при изготовлении только изделий небольших размеров – шкатулок, настольных принадлежностей, курительных трубок, брелков и т.п.

Важное значение в достижении декоративного эффекта имеет освещение и отделка лакокрасочными покрытиями. Темный цвет в сочетании с глянцевым покрытием при ярком освещении и наличии бликов позволяет подчеркнуть даже неглубокий рельеф. При слабом освещении следует применять светлую отделку, прозрачные покрытия на светлых или выбеленных породах древесины. Такую отделку можно рекомендовать для хвойных и кольцесосудистых лиственных пород, имеющих крупный хорошо различимый рельеф. Поскольку у рассеяннососудистых пород древесины рельеф выражен слабее, для них предпочтительнее темное глянцевое покрытие.

У изделий второй группы воздушно-абразивной обработкой углубляют фон, а декоративные и информационные элементы – орнамент, логотипы, надписи – при обработке защищают масками. Декоративный эффект создается за счет контраста фактур – рельефной углубленного фона и ровной гладкой выступающих декоративных и информационных элементов (рисунок 58).

Рисунок 58 – Вывеска

Выбирая для изделия вид распила, следует учитывать, что криволинейный орнамент предпочтительно размещать на радиальном распиле, а прямолинейный – на тангенциальном. Иначе орнамент плохо читается: параллельные линии декоративных элементов прямолинейного орнамента и фактуры радиального распила фона совпадают и создают у зрителя путаницу (рисунок 59, а). А криволинейный орнамент на тангенциальном фоне воспринимается хаотичным (рисунок 59, б).

а)

б)

Рисунок 59 – Неудачное расположение орнамента: а – на радиальном распиле;

б – на тангенциальном.

Надписи помимо эстетической нагрузки несут информационную, поэтому их расположение относительно волокон древесины имеет определенные особенности. Визуально текст представляет собой в основном набор вертикальных повторяющихся линий. Для достижения удобочитаемости фон должен состоять из горизонтальных линий, пересекающих вертикальные ряды линий текста (рисунок 60). Следовательно, надписи желательно размещать на радиальном распиле древесины вдоль годичных слоев.

а)

б)

Рисунок 60 – Варианты расположения надписи относительно годичных слоев радиального распила древесины: а – удачный, б – неудачный

Восприятие декоративных и информационных элементов зависит не только от направления волокон, но и от ширины годичных слоев и глубины рельефа. Так хвойные породы, как правило, имеют глубокий рельеф, что может помешать гармоничному восприятию мелких элементов декора, поскольку глубокий рельеф зрительно скрадывает их (рисунок 61).

Рисунок 61 – Орнамент, полученный на сосне

А сердцевинные лучи кольцесосудистых пород, выступающие на радиальном распиле крупными зернами над рельефным фоном, могут своей хаотичной расположенностью нарушить строгость рисунка орнамента или надписи (рисунок 62).

Рисунок 62– Влияние сердцевинных лучей на восприятие орнамента, полученного на буке

Хотя в отдельных случаях отмеченный эффект можно успешно использовать для декорирования.

На тангенциальном распиле кольцесосудистых пород фон получается глубоким при небольшой ширине годичных слоев, что плохо сочетается с декором (рисунок 63). К тому же у дуба даже при плотно прилегающем шаблоне края декора получаются неровными из-за неравномерности структуры волокон, Поэтому при воздействии абразива, волокна зачастую отрываются под шаблоном (рисунок 64, а). У бука волокна более равномерные, они обеспечивают более ровную кромку декоративных элементов (рисунок 64, б).

Рисунок 63– Орнамент, полученный на тангенциальный распиле дуба

а)

б)

Рисунок 64 – Сравнение кромок декоративных элементов, полученных на кольцесосудистых породах: а – на дубе (Х6); б – на буке (Х6).

Таким образом, можно сделать вывод, что из всех пород древесины лиственные кольцесосудистые породы менее других пригодны для оформления изделий с рельефным фоном воздушно-абразивной обработкой.

Иная картина имеет место при обработке рассеянно-сосудистых пород. Из-за особенностей свойств волокон край орнамента получается ровным, а рельеф – менее выраженным (рисунок 65), что делает рассеяннососудистые породы более пригодными для изготовления изделий с рельефным фоном.

Рисунок 65 – Орнамент, полученный на орехе (Х2)

Выбор породы древесины для изделия может быть обусловлен не только эстетической или технологической целесообразностью. Важное значение может иметь имиджевая составляющая. Так, одна из фирм для повышения имиджа заказчиков изготавливает вывески только из ценных пород древесины. При этом большинство изделий имеют укрывную отделку рельефного фона, во многом скрывающую индивидуальную декоративность породы (рисунок 66). Тот же эстетический эффект мог быть получен при использовании менее ценных пород, тем не менее используются ценные.

Рисунок 66 – Вывеска из красного дерева с укрывной отделкой фона. Фирма Alphabet Signs Inc. (США)

В зависимости от назначения вывески дизайнеру необходимо выбрать соотношение между ее декоративностью и информативностью. Так, в предупреждающих вывесках усиливают информативность и ослабляют декоративность за счет использования малоценных пород древесины, имеющих слабовыраженный рельеф (рисунок 67).

Рисунок 67 – Предупреждающая надпись. США

Выбирая древесину, следует учитывать возраст дерева. Большая ширина годичных слоев на тангенциальном распиле старого дерева может значительно ослабить декоративные свойства рельефного фона (рисунок 68).

Рисунок 68 – Орнамент, расположенный на фоне с большой шириной

годичных слоев

Декоративные свойства проявляются полнее, когда ширина элементов декора превышает ширину годичных слоев примерно от 2 до 20 раз. При меньшей разнице декоративные элементы сливаются с фоном (рисунок 69), а при большей – фон теряется и не несет эстетической нагрузки.

а) б)

Рисунок 69 – Неудачно подобранные размеры орнамента: а, б – элементы орнамента равны элементам фона

В основу цветовых отношений в изделиях, декорированных фактурой, имитирующей фактуру состаренной древесины, заложен цветовой контраст фона и декора, а именно, контраст светлого и темного.

Цветовой контраст традиционно используют при отделке деревянных изделий или высветляя фон, или затемняя его относительно декоративных элементов. На гармоничное восприятие предмета большое влияние оказывает уровень его освещенности. Чем больше света, тем темнее должны быть главные элементы. В композициях, сочетающих декоративные или информационные элементы с рельефным фоном, элементы несут главную эстетическую нагрузку, а фон – второстепенную, дополняющую. При хорошем освещении декор должен быть темнее, а фон – светлее. Такое соотношение светлого и темного позволяет даже компенсировать некоторые композиционные недостатки, например, в случае пересыщения декора мелкими элементами (рисунок 70, а). Такие элементы, окрашенные темнее фона, не теряются на нем (рисунок 70, б).

а)

б)

Рисунок 70 – Декор с мелкими элементами: а – без контрастного выделения; б – с контрастным выделением путем затемнения

При слабом освещении светлые элементы на темном фоне, наоборот, начинают высвечиваться. Этот эффект использовали еще в древности обильно украшая плохо освещенные церковные интерьеры золотом. Поэтому при слабом освещении главное должно быть окрашено светлее второстепенного.

В изделиях третьей группы рельефную фактуру выполняют на декоративных или (и) информационных элементах. Фактура защищенного при обработке маской фона остается ровной гладкой.

Разрабатывая изделие важно уделять основное внимание декоративным свойствам создаваемой рельефной фактуры, несущей главную эстетическую нагрузку. Фактура должна быть как можно выразительнее, что достигается выбором тангенциальных распилов лиственных кольцесосудистых и хвойных пород древесины для орнаментов с криволинейным рисунком.

Нежелательно применять сложный декор с мелкими элементами или мелкие надписи. Иначе фон, возвышающийся над углубленным декором и находящийся ближе в зрителю, будет композиционно доминировать, особенно при наблюдении изделия под углом к его плоскости. Поэтому композиции у изделий третьей группы должны быть простыми по форме, а декоративные элементы достаточно крупными (рисунок 71).

а)

б)

Рисунок 71 – Орнамент с имитирующей фактурой: а - удачный; б – неудачный

Наполнение рельефной фактурой мелких надписей мешает воспринимать в полной мере как красоту изделия, так и информационный посыл (рисунок 72).

Рисунок 72 – Неудачное расположение фактуры внутри текста мелких надписей

В изделиях четвертой группы имеются как элементы, в которых рельефная фактура служит фоном, так и элементы оформленные рельефной фактурой при гладком фоне. Применение двух видов элементов ведет к наличию двух частей в композиции изделия, как правило, декоративной и информационной (рисунок 73).

Рисунок 73 – Вывеска. США

Декоративная часть – логотип, орнамент, название и т.п. – должна быть выразительной. Ее основное средство – рельефная фактура – должна доминировать в этой части композиции.

Информационная часть – поясняющие надписи, номера, схемы проезда, знаки – должна быть удобочитаемой. Здесь уместно использование элементов, для которых рельефная фактура служит фоном.

Объединяя две части композиции следует размещать декоративные элементы сверху и слева. Контур фона, на котором располагаются информационные элементы, композиционно должен поддерживать контуры декоративной части. Так, если контур декора имеет скругленные формы, то для гармонизации композиции желательно, чтобы контур фона информационной части тоже был скругленным (рисунок 74).

Рисунок 74 – Пример композиционного решения при сочетании орнамента и надписи

Обладая рядом достоинств воздушно-абразивная обработка имеет определенные недостатки – низкую производительность, невозможность декорирования длинномерных строительных элементов и пагонажных изделий из-за ограниченных размеров рабочей камеры воздушно-абразивных установок.

Отмеченных недостатков лишена обработка поверхности древесины вращающимися щетками (браширование).

Браширование

При обработке вращающимися щетками, как и при воздушно-абразивной обработке, в большей мере разрушается ранняя древесина годичного слоя, в результате на поверхности заготовки создается фактура, рисунок которой соответствует естественному строению древесины.

Браширование выполняют с использование ручного электроинструмента (электродрелей, шлифовальных машинок) и на станках. Преимущество обработки ручным электроинструментом состоит в возможности оформления фактуры на сложных поверхностях и отдельных участках изделия, станочной – в высокой производительности, большей однородности рельефа, лучших условиях труда – меньшей запыленности рабочего места. Станки для браширования позволяют обрабатывать заготовки как по пласти, так и по кромке.

Для достижения высоких эстетических свойств, в частности глянцевого блеска окрашиваемых после браширования изделий, обработку щетками выполняют в две стадии, устанавливая на оборудовании два вида щеток для последовательного выполнения черновой и чистовой обработки (рисунок 75).

Рисунок 75 – Черновая и чистовая обработка пласти древесины на станке R 300-2 (Италия)

Материалом ворса щеток для черновой обработки служит гофрированная проволока, для чистовой – полимер-абразив, растительный ворс (рисунок 76).

Рисунок 76 – Материал ворса: гофрированная стальная проволока для черновой обработки (а); полимер-абразивная (карбид кремния) (б) и фибра (чистый растительный ворс) (в) – для чистовой обработки

Состаренная и имитирующая состаренную древесины имеют как макронеровности поверхности, придающие фактуре рельефность, так и микронеровности (шероховатость) на рельефе (рисунок 77), последние влияют на степень блеска.

Рисунок 77 – Неровности поверхности древесины