جوشکاری چوب

امروزه پیشرفت صنایع مختلف و انواع تکنولوژی‌های جدید، افزایش جمعیت، تقاضا و غیره، تأثیر منفی بر منابع طبیعی، محیط‌زیست و انسان داشته و می‌توانند داشته باشند. بنابراین ضروری است این پیشرفت‌ها و پاسخگویی به نیازهای انسان، در چارچوب حفظ منابع طبیعی و محیط‌زیست انسان صورت گیرد؛ محققان و صنعتگران همواره به دنبال راهکارهایی برای جایگزینی و یا کاهش آسیب‌های موارد مضرّ برای منابع طبیعی و محیط زیست می‌باشند. در این راستا محققان و پژوهشگران در صنایع مختلف چوبی و مبلمان نیز که نیاز مبرمی به استفاده از منابع طبیعی (جنگل‌ها و درختان) برای تولید محصولات مورد نظر دارند، از فعالین پیشرو در ارائه راهکارهایی برای حفظ این منابع ارزشمند هستند.

یکی از مباحث مهم در صنعت چوب، روش ساخت اتصالات سازه‌های چوبی و مبلمان است که متأسفانه امروزه در ساخت آن‌ها از چسب‌های مصنوعی و شیمیایی مضرّ استفاده می‌شود که برای محیط زیست و انسان خطرناک هستند. بنابراین طی چندین سال گذشته محققان روشی جدید در ساخت اتصالات چوبی ارائه نموده‌اند که در آن از هیچ نوع چسب مصنوعی استفاده نمی‌شود. روش نوین ارائه شده، تکنولوژی جوشکاری است که با توجه به حذف چسب‌های مصنوعی از پروسه ساخت اتصالات چوبی، روشی دوستدار محیط زیست می‌باشد، تحقیق حاضر، معرفی و بررسی نوآوری استفاده از تکنولوژی جوشکاری در ساخت اتصالات چوبی و اهمیت و تأثیر آن بر منابع طبیعی و محیط زیست می‌باشد. اتصالات به عنوان اساسی‌ترین بخش در طراحی، ساخت مبلمان و سازه‌های چوبی محسوب می‌گردند. در واقع اتصالات، حلقه‌های حساس بین عناصر یک سازه هستند. اتصالات بار وارده را به طور پیوسته تحمل کرده و بنیان سازه را به وجود می‌آورند، ازآنجایی‌که حرکت سازه‌های چوبی به سمت خرابی، از نقاط ضعف آنها نشأت می‌گیرد و این نقاط ضعف اتصالات هستند، توجه به طراحی اتصالات اهمیت می‌یابد. اجزای سازه‌های چوبی به روش‌های متفاوت و با اتصال دهنده‌های مکانیکی گوناگون دوبل چوبی، بیسکویت، پیچ، میخ، بست و غیره و به کمک و یا به وسیله‌ی چسب‌های چوب به هم متصل می‌شوند، که این عوامل در طراحی و ساخت سازه بسیار مهم هستند. علاوه بر این موارد، در تولید یک محصول، کیفیت و زیبایی، زمان تولید، هزینه مواد اولیه و در کل هزینه تولید بسیار مهم است. بنابراین بحث اتصالات چوبی بسیار پیچیده، حساس و قابل تأمل است. اتصال، باید از نظر مکانیکی تحمل بارهای وارده را داشته و در اثر گذشت زمان و عوامل محیطی ضعیف نشود. بدین جهت نیز تحقیقاتی انجام گرفته است که دو دلیل عمده انجام این تحقیقات عبارتند از:

 ۱ -کاربرد بهینه اتصالات

جهت افزایش دوام و عمرمفید یک سازه‌ی چوبی و صرفه جویی در مواد اولیه؛ نتیجه این کار، کمک به حفظ و بقاء بیشتر جنگل‌ها و منابع چوبی می‌باشد.

 ۲ -ایجاد ایمنی در سازه‌های مختلف چوبی

با تعیین ظرفیت تحمل بار اتصالات، با توجه به اینکه بیشتر چسب‌های رایج در ساخت اتصالات چوبی، حاوی حلال‌هایی هستند که ممکن است در زمان خشک شدن چسب و یا در طول استفاده از مونتاژ چوبی در محیط، بخارهای سمّی از خود ساطع کنند، بنابراین اتصالات چسبی، دورریزهایی بالقوه خطرناک هستند. همچنین زمان سخت شدن آن‌ها زیاد بوده (تا ۲۴ ساعت) و در مقابل رطوبت، پایداری کمی دارند، آلودگی هوا و شرایط کار مضرّ نیز مشکلات عمده‌ای است که باعث افزایش هزینه‌های تولید می‌شود. از طرفی چسب‌ها وابسته به صنایع پتروشیمی هستند که بخشی از صنایع شیمیایی است که فراورده‌های شیمیایی را از مواد خام حاصل از نفت یا گاز طبیعی تولید می کند. بنابراین استفاده از چسب‌ها، محصول نهایی را از نظر محیط زیست و اقتصادی گران می‌کنند؛ همچنین آنها یک مشکل بازیافت را به وجود می‌آورند، زیرا آن‌ها منبع آلودگی در روش‌های انرژی زیست توده و بازیافت ضایعات چوبی در نظر گرفته می‌شوند لذا استفاده از چسب‌ها در ساخت سازه‌های چوبی مشکلاتی را به دنبال خواهد داشت.

با توجه به مطالب و موارد بیان شده، روش نوینی به نام “جوشکاری چوب” برای اتصال قطعات چوب به یکدیگر ثبت و اختراع شده است. تا قبل از پیدایش تکنولوژی جدید جوشکاری چوب، هیچ اختراعی در زمینه کاهش گسترده کاربرد چسب‌ها در صنایع چوب صورت نپذیرفته بود، این تکنیک شامل مونتاژ قطعات چوب ماسی و به وسیله ذوبل شدن اجزای چوب سطوح تماس بدون مداخله هیچ چسب مصنوعی است. این جایگزین محیط زیستی برای قابسازی و مونتاژ اجزای چوب، پیشنهاد بالقوه برای افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها در صنعت چوب است. جوشکاری چوب، با امکان حذف برخی اتصال دهنده‌ها از قبیل چسب‌های مصنوعی سبب کاهش آلایندگی و هزینه‌های تولیدی می‌شود. کاهش زمان ساخت اتصال از چندین ساعت به کمتر از یک دقیقه نیز از مزایای مهم این روش است که زمان و بنابراین هزینه تولید را کاهش می‌دهد. جوشکاری چرخشی دوبل چوبی که یکی از پرکاربردترین روش‌های جوشکاری چوب است، می‌تواند یک جایگزین کارآمد برای صنعت مبلمان باشد. این روش از طرفی روش دوستدار محیط زیست بوده و بازیافت محصولات نیز بی‌خطر است. تحقیقات نشان دادند که اتصال‌های دو قطعه چوبی حاصل از قرار دادن و جوشکاری بدون چسب دوبل‌ها با سرعت بالا، نسبت به اتصال‌های حاصل از چسباندن با پلیوینیل استات مقاومت‌های بیشتری دارند. این می‌تواند بیانگر افزایش عمر محصول ساخته شده باشد که بر کاهش مصرف منابع طبیعی و به عبارتی حفظ بیشتر منابع طبیعی و محیط زیست مؤثر خواهد بود. بنابراین تکنولوژی جوشکاری چوب، می‌تواند بیشتر معایب ذکر شده در استفاده از چسب‌ها برای ساخت اتصال‌های چوبی را رفع نموده و علاوه بر آن در حفظ بیشتر منابع طبیعی و محیط زیست نیز بسیار مفید واقع گردد.

ازآنجایی‌که با استفاده از روش جوشکاری چوب در سازه‌های چوبی و مبلمان، دستیابی به کیفیت بالای زیست محیطی به دلیل عدم استفاده از چسب و مواد ثانویه مضرّ برای محیط زیست و سلامتی انسان و نیز فواید دیگر بیان شده امکانپذیر می‌باشد، و با توجه به اینکه جوشکاری چوب یک تکنولوژی نوین و کاربردی در عرصه منابع طبیعی می باشد، بنابراین هنوز سؤالات بی‌شماری در این زمینه برای محققین مطرح بوده و هست.