Viilupuun sormijatkaminen

Abstract

Tämä opinnäytetyö tarkastelee sormijatkoksen käyttömahdollisuuksia viilupuun pituussuuntaisessa jatkamisessa. Työn pääpaino on eri liimatyyppien toimivuuden vertailu viilupuun sormijatkamisen osalta. Opinnäytetyön tavoitteena on selvittää, paljonko sormijatketun kappaleen taivutuslujuus eroaa jatkamattomasta kappaleesta. Työtä varten saimme Metsä Groupilta lahjoituksen kertopuuta muodossa 39x90x3000 Kerto-S. Pohjois-Karjalan ammattioppilaitos Riveria tarjosi käyttöömme sormijatkosten työstämiseen sekä liimaamiseen soveltuvat tilat. Moderno Oy tarjosi käyttöömme sormijatkosterät.

Aiheesta ei löydy juurikaan julkista tietoa ja voidaan olettaa, että aihetta ei ole laajemmassa mittakaavassa tutkittu Suomessa. Viilupuun valmistuksesta ja sahatavaran sormijatkamisesta löytyi paljon käyttökelpoista tietoa, jota pystyimme hyödyntämään työssämme.

Käytännön työn tekeminen aloitettiin katkomalla Kerto-S palkeista aihioita, joihin työstettiin 10 mm pituiset sormet. Aihiot liimattiin valmistajan ohjeiden mukaan toisiinsa. Jatkettujen kappaleiden taivutuskestävyyttä testattiin syrjällään tapahtuvassa taivutuksessa. Taivutustestaukset tehtiin Karelia-ammattikorkeakoulun laboratoriotiloissa. Jatkettujen kappaleiden taivutuslujuutta verrattiin jatkamattoman kappaleen taivutuksesta saatuihin arvoihin.

Saatujen tulosten perusteella voidaan todeta sormijatkoksen olevan potentiaalinen vaihtoehto myös viilupuun jatkamiseen. Sormijatkosten laajempi käyttöönotto teollisuudessa vaatii kuitenkin laajemmat testaukset, jotta sormiprofiili ja liimauksen vaikutukset jatkoksen lujuuteen saadaan optimoitua. Mahdollisia käyttökohteita sormijatketulle viilupuulle voisivat olla puisten seinäelementtien ylä- ja alasidepuut sekä väliseinätolpat.

Abstract

The aim of this thesis was to explore the possibilities of longitudinal finger joints in the manufacturing of LVL. In the thesis we focused on the feasibility of different glue types in finger jointed LVL. For our work we received 25 pieces of 39x90 LVL-S Beam from Metsä Group. North Karelia’s vocational school Riveria offered us premises to conduct the finger jointing and glueing of the test beams. Moderno Ltd loaned us the finger joint router bid.

There were no former studies of this subject in Finland. So, this study relies on information about manufacturing LVL and finger jointing sawn timber.

The manual labor of the thesis began by cutting 370mm pieces from the LVL-S Beams. 10mm long fingers were machined to the end of the pieces. Then pieces were glued together using manufacturer’s instructions. We tested the bending strength of the jointed pieces on edge bending. The tests were performed by applying the standard SFS-EN 408 + A1. We used Karelia University of Applied Sciences’ laboratory for the loading test. Results from the finger jointed pieces were compared to regular LVL-beams of the same dimension.

Based on the results of the loading test, LVL seems to be suitable material to be finger jointed. Industrial production of finger jointed LVL would require more tests and optimization of cutting tools and the use of adhesives. Possible use cases for finger jointed LVL could be for example top and bottom railing for wooden wall elements and partition wall studs.