Попытки разделки  древесины  раскаленной  проволокой  известны настолько давно, что в международной классификации стандартов  выделен  специальный  раздел В27 М 1/06. Однако  промышленных  установок  нет, хотя  многие  люди  выполняют вручную художественные изделия из досок  толщиной до 50 мм,  используя  нихромовую  проволоку диаметром  0,4 мм. При этом дерево в месте реза всегда  обугливается и нуждается в зачистке от угля и копоти.

     Нами  получен  национальный патент RU N2045394 "Способ  резания  древесины  раскаленной  проволокой  и  устройство   для его осуществления" с приоритетом от 29 июня 1994 года.

     Преимущества найденного способа и элементов устройства  сводятся к следующему:

    1. Исчезающе  малая отходность при производстве  пиломатериалов (рейки, доски, брусья, лафеты), т.к. толщина  проволоки находится на уровне 0,1 мм.

    2. Большая экономия электроэнергии. Для разделки  доски толщиной 20мм достаточно мощности источника на уровне 50Вт.

    3. Обработанная поверхность оказывается  гладкой и тонированной (от светло- до темно-коричневого цвета) с выраженным рисунком, выявляющим структуру древесины, и не нуждается  в дальнейшей  механической  обработке  и (или) окраске.

    4. На  поверхности  древесины  в результате  образуется прозрачная  пленка,  которая  затрудняет  влагообмен  между окружающей  средой и изделием, осложняет  вредную  жизнедеятельность   микроорганизмов  и  насекомых   по   разрушению готовых изделий, заметно увеличивая  долговечность последних  согласно  заключению  Санкт-Петербургской Академии  лесного хозяйства.

    5. Возможно  получение любых, самых  замысловатых  форм изделий, за счет управления не только  поступательными, но и вращательным  движениями, как дерева, так и инструмента.

        Разумеется, есть  задачи,  которые  таким  способом  не решаются  принципиально  из-за  прямолинейности  проволоки  и  наличия   двух  токовыводов.  Нельзя,  например,  таким  способом  выполнить  глухое отверстие.  Нецелесообразно (но возможно)  выполнить  паз  по  всей длине доски и т.д.

     Построенная  нами  теория  процесса  вместе  с экспериментами, подтвердившими  ее  выводы  и  патентотехническими  исследованиями  показали причины, по которым до сих пор нет промышленных  установок, несмотря на очевидные преимущества  такого  способа  обработки  древесины. Дело  заключается  в   сложности  физико-химических процессов, сопровождающих разрушение древесины  высокой  температурой. Обязательно перемещение  проволоки  вдоль  самой  себя  с  целью  уноса  ею  самою  не  испаряемых и не  возгоняемых  продуктов распада,  обязательно  нужно  находить баланс между  скоростью  этого движения, скоростью  реза, величиной пропускаемого  тока  и расстояниями  контактов  от  входа в  древесину и выхода из нее, чтобы  обеспечить  постоянство  температуры  во  всей  зоне реза и в то же время, чтобы проволока успела нагреться до входа в древесину и не успела бы перегреться и порваться на выходе из нее. Не нужно думать о  зависимости  прочности  древесины от температуры, бесполезно  подавать в зону  реза инертные  газы или СО  или  вообще  работать в вакууме.  Бесполезны  дополнительные  контакты  для  предварительного нагрева, нежелательны  возвратно-поступательные  движения проволоки. Обязательно нужно учитывать, что  тепловыделение   на  единицу поверхности в зоне реза пропорционально толщине проволоки и т.д. и  т.п.

     На сегодня нами  изготовлена  модель  установки  по  разделки  древесины  раскалённой  проволокой, которая  может служить  прообразом целого семейства промышленных  установок.

     Нам известны  потребности лесопромышленных комплексов.

Перечислим  задачи, которые  имеет  смысл  решать:

     а)  валка  деревьев  в  лесу;;

     б)  очистка стволов от сучьев и веток;;

     в)  резка стволов поперёк на входе деревообрабатывающего  предприятия;;

     г)  разделка стволов на лафеты, брусья и доски;

     д)  разделка досок на рейки, а впоследствии – штапик;

     е)  разделка  лафетов и досок на  фасонные  изделия  для изготовления  мебели;

     ж  )изготовление из реек и досок художественных изделий для  украшения зданий

      ,   квартир и мебели4.

     з)  изготовление  шпона как вдоль, так и поперёк ствола4;

     и) производство шпона путём снятия слоёв древесины движением проволоки по

         спирали параллельно оси ствола;;

     к)  производство паркета;;

     л  обработка концов брёвен или брусьев под строительство домов из  них;;

     м)  изготовление форм для  литья;;

     н)  изготовление  тарной  дощечки..

      Мы готовы к любой форме сотрудничества от просто продажи лицензий до организации совместного предприятия со всеми промежуточными вариантами. Например, мы нуждаемся в проведении маркетинга хотя бы в части выявления возможных покупателей технологии. Не лишне учесть, что в связи с отсутствием промышленных установок речь пойдёт о формировании  рынка  сбыта как для установок, так и для продукции ими производимой.

 Приложение 1 

«Резка   древесины   раскалённой  проволокой  и  устройство  для  её  осуществления». 

     Задача   принципиально  решена  и  изготовлена  модель  станка. Есть  возможность   оформить   новый   патент  на   способ  и  устройство  для   его   реализации  обладающий   свойствами   «зонтика». Дочерними   могут   быть   патенты    со  следующими  задачами:

1.1.  Разделки   бревна  на  пиломатериалы (брус, доска, лафет  и  т.д.).

1.2.  Блок   для  производства  плоского  шпона  с  вертикально  расположенными

нитями.

1.3. Устройство  для  производства  шпона  с  вращением   заготовки  и

радиального   движения   нити.

1.4. Обработка  концов   стволов   и  брусьев  под  срубы.

1.5. Резка  пиломатериалов  в  двух  координатах.

1.5.1. Сочетание  линейной  координаты  с  вращением.

1.5.2. Сочетание  двух  линейных  координат.

1.5.3. Сочетание  двух  линейных  координат  с  вращением.

Преимущества  данного  способа  резки.

1.   Исчезающе   малая   отходность при  производстве пиломатериалов  при этом

 коэффициент   использования   древесины   увеличится   вдвое   по   сравнению   с

существующим.

2.   Большая   экономия   электроэнергии.

3.   Обработанная   поверхность   становится   гладкой   и   тонированной   с  ярко

выраженным   рисунком,   выявляющим   структуру  древесины,  и  не  нуждается  в

дальнейшей  механической  обработке.

4.   На   поверхности    древесины   в   результате   реза   образуется    прозрачная

плёнка,  которая   затрудняет  влагообмен  между  окружающей  средой и  изделием

осложняет  вредную  деятельность  микроорганизмов и насекомых  по  разрушению

готовых    изделий,   заметно    увеличивая    долговечность    последних,    согласно

заключению   Санкт-Петербургской  Академии   лесного  хозяйства.

5.   Возможность  получения    любых,   самых    замысловатых   форм    изделий,

 за   счёт  управления   не  только   поступательным,  но  и  вращательными  движениями   как   дерева,  так  и  инструмента.   

       Для   решения   вышеупомянутых   задач   необходимо:

       1.  Разработка    и    уточнение     физико-математической     модели     процесса

разделки  древесины,  разработка   соответствующего   программного  продукта.

       2. Экспериментальная  отработка   (с  необходимыми  корректировками  теории и  практики)  способов  разделки  с  определением   допустимых и достижимых  скоростей  реза,  протяжки,  величин  токов,  напряжений  в  сочетании  с  типами  пород  древесины.

       3. Разработка   конструкторской,  технологической  документации,  а  также   эксплуатационной   документации  на:

      3.1. Механическую  часть   конструкции.

3.2.     Систему  управления  и  её  техническую  реализацию.

      4. Услуги  сторонних  организаций  в  части  создания   инструмента.

      5. Правовая   база   семейства   устройств.

     Научный руководитель:     И.Г.Костюченко