Puun taivutusta, osa 3 - Vanerin taivutusta

Olin tehnyt aineopintojen aikana useita erilaisia taivutuskokeiluja. Nyt minulla oli kuitenkin sellainen idea, josta olin erityisen innostunut. Lisäksi taivutuksen onnistuessa säästäisin aikaa, sillä saisin yhdistettyä kaksi työtä. Tarkoitukseni oli taivuttaa vanerista "pehmusteet" kitaratelineeseeni. Rakenne tulisi olemaan sellainen, että taivuttaisin kaksi vanerisuikaletta kitaratelineen metallinen päälle, ja liimaisin ne kiinni toisiinsa.

Lähdin työstämään sopivia vanerisuikaleita. Otin 11 mm paksua koivuvaneria, josta sahasin pyörösahalla kaksi 50 mm levyistä suikaletta. Vanereita ei tietenkään voisi liimata suoraan metallin päälle, joten metallitangolle täytyi jyrsiä ura. Niinpä asetin alajyrsimeen 12 mm halkaisijaltaan olevan kourujyrsinterän. Säädin terän niin, että urasta tulisi 6 mm syvä ja se kulkisi keskeltä vaneria. Jyrsin molempiin kappaleisiin urat. Kun kappaleet laittoi vastakkain, näytti siltä, että vaneriin olisi porattu pitkä 12 mm:n reikä läpi asti.

Mietin aluksi vanerin taivuttamista suoraan raudan ympärillä, mutta se ei olisi onnistunut mitenkään. Niinpä päätin työstää taivutusta varten muotin paksusta lankusta. Höyläsin ja särmäsin lankun, jonka jälkeen piirsin sopivan kaaren kitaratelineen alaosan avulla. Tämän jälkeen sahasin lankun kahteen osaan viivaa pitkin vannesahalla. Tämän jälkeen laitoin vanerinpalat höyrytystankkiin. En vielä tässä vaiheessa tehnyt paloja kuin toista kaarta varten, sillä päätin ensin kokeilla yhdellä, kuinka taivutus onnistuisi. Toisaalta puristinten ja muottien asettelu kahteen kohtaan yhtä aikaa olisi varmasti ollut liian vaikeaa.

Tavallisten puristimien sijaan päätinkin käyttää hydraulisia kiskopuristia. Asettelin puristimet sopivalle etäisyydelle toisistaan, jonka jälkeen laitoin höyrytetyt vanerit muottien väliin ja puristin ne yhteen. Laitoin vielä pari lisäpuristinta, jotta puristuksesta tulisi mahdollisimman tasainen. Taivutus onnistui hyvin, ja kun puut olivat kuivaneet parin päivän ajan, päätin liimata ne kasaan. Kokeilin aluksi ilman liimaa puristaa esitaivutettuja vanerin suikaleita taivutetun metallitangon ympärille. Vanerit eivät kuitenkaan kunnolla puristuneet yhteen koko matkalta. Niinpä päätin kokeilla kiskopuristimia. Huomasin, että jos muotista sahaisi reunoista pienet palat pois, vanerit voisi liimata tangon ympärille kiskopurisimessa. Kävin sahaamassa pienet palat pois, levitin liiman vanerille ja puristin ne yhteen. Nyt puristus oli kunnollinen.

Annoin liiman kuivua ja kuivumisen jälkeen totesin liimasauman hyväksi. Niinpä jatkoin työskentelyä ja työstin myös telineen takaosaan vanerin kappaleet samalla tavalla. Laitoin kappaleet höyrystymään ja ryhdyin muokkaamaan edellistä muottia. Ennen liimausta muottia piti nimittäin sahata lisää reunoista, jottei se olisi ottanut kiinni kitaratelineen sivureunoihin. Koska takaosa oli lyhempi, jouduin jättämään yhden kiskopuristimen pois. Laitoin kuitenkin keskiosaan pari puristinta tukemaan liimausta.

Kun molemmat vanerit oli liimattu, viimeistelin vielä taivuttetujen osien päädyt sahaamalla ne saman mittaisiksi. Lisäksi pyöristin ja hioin vielä lisää vaneria. Käytin tässä kavahöylää hiomapapereita. Lopuksi käsittelin kitaratelineen puuosat Tru-Oililla. Vaneri jäi käsittelyn jälkeen hieman laikukkaaksi, joten päätin kokeilla vielä Tru-Oilin päälle vernissaa. Tämä ei toiminut vaan, se jätti pintaan vähän epätasaisuuksia. En kuitenkaan enää tässä aikataulussa ryhtynyt hiomaan vanereita uusiksi, etenkään kun ne eivät olleet varsinaisesti pilalla.

Kun kokeilin kitaraa telineeseen, se vaikutti istuvan siihen melko hyvin. Koska alasosa ei ole kovinkaan kitkapintaista materiaalia, kitaran muoto ja paino vaikuttavat eniten siihen, kuinka hyvin kitara pysyy paikoillaan. Kevyt ja kapea kitara pysyy todennäköisesti huonommin paikoillaan. Tämän olisi ehkä voinut ratkaista tekemällä jokaiselle kitaralla pienet urat vanereihin. Olin tyytyväinen tähän, sillä olin säästänyt aikaa ja toisaalta olin suunnitellut jotain uutta ja omaperäistä. Malli sinänsä oli tuttu jo useammalta valmistajalta, mutta onnistuin mielestäni hyvin materiaalivalinnoissa ja siinä, että teline voi olla itsetehty mutta silti tyylitelty.

Puun taivutusta, osa 2 - Taivutusalusta ja koivun taivutus

Palasin pitkästä aikaa puun taivutuksen pariin. Olin syksyllä kokeillut lepän taivuttamista huonolla menestyksellä. Tämä seuraava idea sai alkunsa jälleen kerran pajalla eräällä kahvitauolla. Päätin vaihtaa taivutustyön aihetta ja tehdä rasian sijasta hyllyn, jossa olisi kaksi taivutettua kaarta. Idean itse hyllyyn sain eräästä kirjasta. Kaikki muut olivat aiemmin tehneet taivutusta varten erillisen muotin, mutta ryhdyimme Pertun kanssa kahvitauolla ideoimaan taivutusalustaa, joka olisi muunneltavissa ja säästäisi paljon puuta. Puun taivutusalusta olisi tietyn kokoinen liimalevy, joka olisi täynnä reikiä tasaisilla väleillä, ja näihin reikiin voisi laittaa pyörötappeja. Päätin ryhtyä tuumasta toimeen ja aloin työstää männystä liimalevyä. Katkaisin ensin mäntylankusta sopivat aihiot katkaisusahalla, jonka jälkeen höyläsin lankut oiko- ja tasohöylällä. Tämän jälkeen sahasin lankut soiroiksi pyörösahalla. Lopuksi levitin liiman soirojen syrjiin, ladoin ne levyksi, ja laitoin levyn puristuksiin.

Kun liima oli kuivunut, tasasin levyn päädyt pyörösahalla. Tämän jälkeen ryhdyin mitoittamaan reikien paikkoja levyyn. Päätin tehdä reiät 15 mm poranterällä, sillä pajalla oli 15 mm vahvuista pyörörimaa, joka olisi todennäköisesti riittävän vahvaa pitämään taivutusaihion paikoillaan. Reikien väli oli keskipisteestä keskipisteeseen 30 mm. Näin reikien väliin jäi aina 15 mm. Mietin myös metallitappien käyttämistä, jolloin tapit olisivat voineet olla ohuempia ja taivutettavat muodot olisi ollut mahdollista määritellä tarkemmin. Puut ovat märkiä höyrytyksen jälkeen, joten ajattelin että tapit saattavat ruostua, jolloin kostea puu imee itseensä ruostetta. Niinpä hylkäsin ajatuksen ja päätin käyttää puutappeja. 

Porasin reiät pylväsporakoneella. Asetin pylväsporakoneeseen syvyysrajoittimen, jotta kaikista rei´istä tulisi yhtä syvä. Olin myös merkinnyt reikien paikat purasimella mahdollisimman tarkasti, jotta poranterän kärkipiikki asettuisi kerralla aina oikeaan kohtaan. Tässä kuluikin sitten yksi ilta pajalla. Reikiä taisi tulla kaiken kaikkiaan yli 250, joten tämä työvaihe alkoi käydä loppua kohti melko tylsäksi. Lopuksi viimeistelin taivutusalustan tekemällä siihen reunajyrsinnät ja käsittelemällä sen kertaalleen Tru-Oililla.

Taivutusalustan valmistamisen jälkeen ryhdyin työstämään sopivia viiluja. Taivutukseen oli varattu vähän parempaa tuppeensahattua koivua, joka oli vähäoksaista ja syysuunnaltaan suorempaa. Sahasin ensin vannesahalla toisen reunan pois, jonka jälkeen särmäsin lankun höyläämällä. Sen jälkeen työstin 60 mm leveät viilut kuuden millimetrin paksuuteen vannesahalla ja tasohöylällä, ja laitoin ne höyrytystankkiin. Sahasin vielä pyörösahalla taivutusalustaa varten 15 mm pyörörimasta 90 mm pitkiä tappeja.

Jätin puut yöksi höyrystymään, ja jatkoin työskentelyä seuraavana päivänä. Minulla ei ollut tarkkoja mittoja hyllystä vielä tässä vaiheessa, vaan päätin ensin taivuttaa kaaret, ja sen jälkeen  tehdä muuta osat sopivaksi. Asetin tappeja valmiiksi taivutusalustaan, jonka jälkeen hain viilut höyrytystankista. Taivutus olisi muuten onnistunut huomattavasti paremmin, mutta puun syysuunta ei ollut suora. Niinpä viilua ei saanut millään voimalla painettua niin, että se olisi pysynyt koko matkalta taivutusalustaa vasten. Todennäköisesti täysin suorasyisellä puulla tätä ongelmaa ei olisi ollut. Lisäksi tappien avulla taivutettaessa millimetrin tarkka työ ei onnistu. Tämä johtuu siitä, ettei tappien etäisyyttä luonnollisesti voi säätää portaattomasti. Mutta töihin, joissa riittää noin-mitta, tämä alusta vaikuttaisi soveltuvan ihan hyvin. Itse taivutus ei vieläkään onnistunut niin hyvin, että pääsisin tekemään hyllyn osia, mutta olin kuitenkin tyytyväinen tähän keksintöön. Tulipahan kokeiltua itselleni ja monelle muulle uutta taivutustapaa.

Kokeilin vielä neljä päivää myöhemmin taivuttaa 4 mm:n vahvuista koivuviilua, mutta taivutus ei onnistunut, sillä viilut oli otettu samasta lankusta, jonka syyt eivät olleet riittävän suorat. Laitoin vielä varalta useita pieniä puristimia avuksi, ja lopputulos olikin parempi. En kuitenkaan ollut vieläkään ollut täysin tyytyväinen, joten todennäköisesti minun täytyy toistaa taivutus vielä kerran tai tehdä erillinen taivutusmuotti. 

On hieman hankalaa olla suunnitelmallinen ja toisaalta samaan aikaan toteuttaa tutkivaa oppimista. Tai ainakin ennakkosuunnitelmat ovat useaan kertaan menneet uusiksi. Jo monta kertaa jokin uusi mielenkiintoinen idea on syntynyt kahvitellessa tai vaikkapa illalla nukkumaan mennessä. Motivaation kannalta kaikista tärkein asia on riittävän mielenkiintoinen idea. Ainakin itse tykkään haastaa itseäni ja kokeilla uusia tekniikoita ja töitä. Huono puoli on se, että tässä vaiheessa ollaan jo huhtikuun puolessa välissä, näyttelyyn on aikaa alle kuukausi, eikä minulla ole vielä kuin noin puolet töistä valmiina. Toisaalta onnistumiset ja epäonnistumiset kasvattavat ja opettavat yhtä lailla, joten en usko, että olisin ollut itseeni tyytyväinen, jos olisin yrittänyt päästää itseni helpolla työmäärän suhteen.

Puun taivutusta, osa 1 - Taivutusmuotin valmistus ja lepän taivuttaminen

Joskus uudet ideat syntyvät erehdyksestä, ja niin kävi minulle tänään. Olin epätoivoisesti yrittänyt keksiä taivutustyöhön aihetta, siinä kuitenkaan onnistumatta. Aika moni pajalla on tänäkin vuonna päätynyt jonkinlaisen rasian tekoon. Rasian tekeminen on kyllä varmasti ihan hyvä idea, mutta toisaalta vihaan pieniä purkkeja ja purnukoita, joihin voi laittaa kaikenlaista pientä "tilpehööriä". En kuitenkaan keksinyt oikein muutakaan, joten päätin jatkaa perinnettä ja tehdä jonkinlaisen rasian. Ajattelin, että taivutettuun rasiaan olisi mukava tehdä jotain yksityiskohtia, joten suunnittelin tekeväni lovileikkaustyön tähän rasiaan. Ehkä myös kivityön voisi yhdistää tähän esimerkiksi rasian kannen nupiksi.

Itse erehdys tapahtui siinä, että olin onnistunut sekoittamaan mielessäni lovileikkaustyön ja puuntaivutustyön materiaalit keskenään. Niinpä menin esittelemään opettajallemme Keimolle ideaa taivutetusta lepästä valmistetusta rasiasta. Keskustelun jälkeen minulle selvisi, että taivutustyötä varten oli varattu koivua ja lovileikkaustyötä varten leppää. Leppä ei välttämättä sovellu kovin hyvin taivutukseen, sillä puuaines on niin pehmeää. Keimo kuitenkin kehotti kokeilemaan, kuinka leppä taipuu, ja minähän tietysti otin haasteen vastaan. Eihän sitä tiedä vaikka taivutus onnistuisikin.

Ensimmäisenä ryhdyin työstämään muottia. Päätin tehdä pyöreän muotoisen rasian, jonka korkeus olisi noin 170 mm ja halkaisija 220 mm. Katkaisin ensin muottipuuksi varatusta kuusesta katkaisusahalla sopivan aihion, jonka jälkeen särmäsin aihioin höyläämällä sitä oiko- ja tasohöylällä. Olin jotenkin tänä päivänä koko ajan vähän pihalla siitä, miten minun olisi kannattanut toimia. Niinpä ennen kuin tajusinkaan, olin jo ehtinyt katkaista aihion pyörösahalla kuuteen yhtä suureen osaan. Vasta tässä vaiheessa tajusin, että aihio olisi kannattanut ensin katkaista kahteen osaan ja liimata ne levyksi. Tämän aihion olisi puolestaan voinut sitten pilkkoa kolmeen osaan.

Jouduin tämän ajatteluvirheen takia nyt liimaamaan kolme 220 mm pitkää palaa päällekäin. Näitä paloja tulisi siis kaksi. Liiman kuivuttua voisin sitten yrittää liimata nämä palat toisiinsa. Tämä olikin helpommin sanottu kuin tehty, sillä palojen kohdistaminen liimatessa oli vaikeaa, eikä pintoja saanut niin tasaiseksi, että seuraava liimaus olisi onnistunut suoraan. Niinpä jouduin "puljaamaan" puiden kanssa hetken ja lopulta sain höylättyä ne siten, että liimaus olisi mahdollista. Kylläpä suorastaan hävetti! Näköjään sitä voi tehdä näinkin alottelijamaisia virheitä vielä opintojen tässä vaiheessa. Noh, toisaalta hyvä puoli on se, että vastaava virhe tuskin tulee toistumaan kovin helposti.

Kun liima oli kuivunut ja olin saanut höylättyä aihion pinnat tasaiseksi, piirsin harpilla niin suuren ympyrän kuin mahdollista. Tämän jälkeen merkitsin ja porasin paikat puristimille suurimmalla oksaporanterällä, jonka löysin. Reikien porauksen jälkeen sahasin vannesahalla mahdollisimman tarkasti viivaa pitkin aihion pyöreäksi. Lopuksi hioin vielä sahausjälkeä tasaisemmaksi nauhahiomakoneella. Aloittelijamaisten virheiden jälkeen sain onneksi muotista vielä käyttökelpoisen ja pääsin seuraavaksi työstämään leppää.

Valitsin varastosta yhden oksattoman leppälaudan, höyläsin ja halkaisin lepän kahtia. Tämä olisi siis vasta ensimmäinen testi, joten sahaamani 40 mm leveät kappaleet sopisivat hyvin taivutukseen. Pohdimme Keimon kanssa, että lepän tulisi olla vähintään 8 mm paksua, jotta myös lovileikkaus onnistuisi. Toisaalta 8 mm paksu massiivipuu on melko paksua taivutettavaksi, oli puulaji mikä tahansa.

Työstämisen jälkeen laitoin leppäsoirot höyrytystankkiin. Vanhan säännön mukaan höyrytysaika on tunti/tuuma, joten näille kappaleille olisi riittänyt 20 minuutin höyrytys. Puut olivat kuitenkin useita päiviä tankissa,ennen kuin kokeilin taivuttamista. Aloitin taivuttamisen kiinnittämällä lepän muottia vasten puristimilla. Leppä halkesi kuitenkin jo heti taivutuksen alussa, joten pieleen meni! Laitoin kuitenkin myös loput puristimet paikoilleen, sillä halusin nähdä, pysyykö puu muodossaan kuivuttuaan.

Mikä meni pieleen? Ryhdyin taivutuksen jälkeen muistelemaan, että tenttimateriaalissamme taisi olla jokin kaava taivutettavan puun maksimipaksuudelle. Palasin tenttimateriaalin pariin ja etsin tiedon käsiini. Materiaalin mukaan "massiivisen puun taivuttaminen on mahdollista, jos puu kosteus on yli 30 % ja lämpötila noin 70 °C. Tästä syystä puuta on haudottava kuumassa vedessä riittävän kauan. Taivutettaessa ilman tukevaa vannetta saavutetaan vain suhteellisen loivia kaaria. Koivupuun pienin taivutussäde (r) riippuu kappaleen paksuudesta (d) seuraavasti:

r = 20×d

Tukemalla kappale taivutettaessa ulkopinnaltaan vanteella saavutetaan noin neljä kertaa pienempiä taivutussäteitä. Massiivisten taivutettujen kappaleiden mittatarkkuus ei ole kovin hyvä ja ne pyrkivät taivutuksen jälkeen lievästi oikenemaan. Kappaleiden liitoksissa on käytettävä yleensä metallisia liittimiä, kuten kasausruuveja." (Puun modifiointi)

Minulla ei ollut käytössä ulkopinnalla vannetta, joka olisi estänyt puun lohkeamisen. Toisaalta muotin lopullinen halkaisija oli 210 mm, jolloin säde oli vain 105 mm. Leppä puolestaan oli 8 mm paksua, joten taivutussäteen olisi kaavan perusteella pitänyt olla vähintään 160 mm. Lepän olisi pitänyt siis olla paksuudeltaan enintään viisi milliä. Nyt en siis välttämättä saanut oikeaa kuvaa lepän taivutusominaisuuksista, mutta täytyy katsoa, kokeilenko vielä myöhemmin uudestaan lepän taivuttamista. Nyt tuntuu ettei mikään tunnu onnistuvan, joten jospa seuraavalla kerralla sitten.