Das Verständnis des Feuchtigkeitsgehalts ist für Drechsler wichtig

Begeben Sie sich mit Wagner Meters auf eine Reise, bei der die Wissenschaft des Holzfeuchtigkeitsgehalts zum besten Verbündeten eines Künstlers bei der Herstellung langlebiger, schöner Drechselarbeiten wird.

Egal, ob Sie ein erfahrener Drechsler oder ein Neuling in der Welt des Holzes sind: Wenn Sie die akribischen und doch entscheidenden Aspekte des Feuchtigkeitsgehalts von Holz beherrschen, sind Sie in der Lage, faszinierende und langlebige Kreationen zu schaffen.

Verstehen Sie bei jeder Drehung der Drehbank das Flüstern des Holzes, das passend auf seinen Feuchtigkeitsgehalt reagiert und so sicherstellt, dass Ihre Kreationen nicht reißen und sich verziehen und zeitlos elegant bleiben.

Tauchen Sie ein in eine Welt, in der Feuchtigkeit, Holz und Handwerkskunst miteinander verschmelzen und nicht nur Holz, sondern auch Geschichten formen, die Generationen überdauern.

• Den Feuchtigkeitsgehalt verstehen
• Die Bedeutung der MC-Kontrolle
• RH und Gleichgewichtsfeuchtigkeit
• Feuchtigkeitsprobleme beim Drechseln
• Wie zweimaliges Wenden das Schrumpfen kontrollieren kann
• Kontrolle des Feuchtigkeitsgehalts
• Holz trocknen
• MC-Messung mit einem Feuchtigkeitsmesser

Erfolgreiches Drechseln erfordert, wie jede Holzbearbeitung, eine sorgfältige Kontrolle der Holzfeuchtigkeit. Der Feuchtigkeitsgehalt ist ein wichtiger Faktor für die Holzverarbeitung sowie für die Haltbarkeit und dauerhafte Schönheit des fertigen Produkts.

Den Feuchtigkeitsgehalt verstehen

Jedes Holz enthält Feuchtigkeit. Holz ist ein hygroskopisches Material, das heißt, es nimmt leicht Feuchtigkeit auf oder gibt sie ab. Die Feuchtigkeit der umgebenden Luft bestimmt den Holzfeuchtegehalt (MHK).

Die relative Luftfeuchtigkeit (RH) misst die Feuchtigkeit in der Luft. Sie gibt an, wie viel Wasser die Luft im Vergleich zu der Menge enthält, die sie bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck aufnehmen könnte.

Bei steigender relativer Luftfeuchtigkeit nimmt Holz Feuchtigkeit aus der Luft auf und dehnt sich dadurch aus. Bei sinkender relativer Luftfeuchtigkeit gibt Holz Feuchtigkeit an die Luft ab und schrumpft dadurch.

MC ist das Verhältnis des Wassergewichts in einem Stück Holz zum Gewicht des Holzes ohne Wasser. Die Formel lautet:

MC = (Gewicht des Wassers / Gewicht des trockenen Holzes) x 100

Beispielsweise hat ein 10 Pfund schwerer Holzblock (gemessen im trockenen Zustand), der 1 Pfund Wasser enthält, einen MC von:

(1 / (10 – 1)) x 100 = 11.1 %

Die Bedeutung der MC-Kontrolle

Holz dehnt sich aus und zieht sich zusammen, wenn sich sein Härtegrad ändert. Wenn der Härtegrad nach dem Drechseln eines Stücks deutlich sinkt, kann das Holz schrumpfen, reißen oder sich verziehen. Verziehen entsteht, weil Holz in Maserungsrichtung stärker schrumpft als quer dazu oder weil es ungleichmäßig getrocknet ist.

Dies bedeutet, dass der MC-Wert während des gesamten Herstellungsprozesses von Holzprodukten und während der gesamten Nutzungsdauer des Produkts konstant bei etwa 2 % gehalten werden muss.

RH und Gleichgewichtsfeuchtigkeit

Wie bereits erwähnt, wird der Feuchtigkeitsgehalt (MC) durch die relative Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft bestimmt. Steigt die relative Luftfeuchtigkeit, nimmt Holz Feuchtigkeit auf. Sinkt sie, gibt es Feuchtigkeit an die Luft ab. Sobald die relative Luftfeuchtigkeit im Gleichgewicht mit dem MC ist, stoppt der Feuchtigkeitsaustausch. Dies wird als Gleichgewichtspunkt bezeichnet, und der MC des Holzes an diesem Punkt wird als Gleichgewichtsfeuchte (EMC) bezeichnet.

Um Probleme mit Ausdehnung und Kontraktion zu vermeiden, halten Sie den EMC-Wert des Holzes nahe dem Wert, an dem das Produkt verwendet wird.

In den meisten Innenräumen in Nordamerika beträgt die durchschnittliche relative Luftfeuchtigkeit 30 % bis 50 %, was einer EMC von 6 % bis 9 % entspricht.

Feuchtigkeitsprobleme beim Drechseln

Ein falscher Härtegrad kann beim Drechseln Probleme verursachen. Ist der Härtegrad zu hoch, werden die Holzfasern schwach und das Holz lässt sich nicht reibungslos drechseln. Ist der Härtegrad zu niedrig, kann das Holz reißen oder absplittern.

Auch ungleichmäßiges Trocknen kann Probleme verursachen. Zu schnell getrocknetes Holz kann in der Mitte einen höheren Feuchtigkeitsgehalt aufweisen als an der Oberfläche. Dadurch schrumpft die Oberfläche stärker als die Mitte und es entstehen Spannungen im Holzinneren. Beim Drehen des Holzes werden diese Spannungen gelöst und das Holz verzieht sich.

Holz kann auch ungleichmäßig trocknen, da die Feuchtigkeit am Hirnholz schneller freigesetzt wird als entlang der Maserung.

Da Holz quer zur Maserung stärker schrumpft als längs dazu, kann eine zu starke Schrumpfung nach dem Drechseln dazu führen, dass sich das Stück verzieht.

Wie zweimaliges Wenden das Schrumpfen kontrollieren kann

Durch zweimaliges Drehen wird die Trocknungszeit des Rohlings verkürzt, ein reibungsloses Drehen gewährleistet und Risse und Verformungen nach dem Drehen des Stücks vermieden.

Wie der Name schon sagt, handelt es sich um einen zweistufigen Prozess. Zunächst wird ein Rohling gedreht, um den größten Teil des Abfallmaterials zu entfernen. Anschließend wird dem Werkstück zusätzliche Zeit zum Trocknen gegeben. Durch die Entfernung des größten Teils des Abfallmaterials trocknet das Werkstück deutlich schneller als der gesamte Rohling.

Beim Trocknen des Holzes verzieht sich das Werkstück natürlich. Sobald das Holz den richtigen Härtegrad erreicht hat, wird beim abschließenden Drechseln das verbleibende Abfallmaterial entfernt und die endgültige Form hergestellt. Mit dem richtigen Härtegrad schrumpft oder verzieht sich das Werkstück nach dem abschließenden Drechseln nicht.

Kontrolle des Feuchtigkeitsgehalts

Die Feuchtigkeitskontrolle beginnt lange vor dem Drechseln. Es gibt verschiedene Drechselholzarten, und der Feuchtigkeitsgehalt kann je nach gewählter Holzart stark variieren.

Viele Drechsler beginnen gerne mit grünem Holz. Grünes Holz ist frisch gesägt und noch nicht getrocknet. Das Schöne an grünem Holz ist, dass Sie ein Stück mit mehr Charakter als bei ofengetrocknetem Holz erhalten und es günstig oder sogar kostenlos ist.

Bei der Kammertrocknung wird der Trocknungsprozess durch Wärme und Luftzirkulation beschleunigt. Kammergetrocknetes Holz erreicht einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 8 % und ist somit bereit zum Drechseln. Der Nachteil ist, dass diese Methode relativ teuer ist.

Luftgetrocknetes Holz ist günstiger als ofengetrocknetes, hat aber in der Regel nur einen Holzfeuchtigkeitsgehalt von 10 bis 18 %. Dieses Holz muss vor dem endgültigen Drechseln noch weiter getrocknet werden.

Holz trocknen

Wenn Sie Holz verwenden, das nicht auf die richtigen 6 % bis 9 % Feuchtigkeitsgehalt getrocknet ist, müssen Sie es selbst trocknen. Hierfür gibt es mehrere Möglichkeiten. Erstens können Sie es an der Luft trocknen, indem Sie es in einem geschlossenen Raum mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 30 % bis 50 % aufbewahren. Diese Trocknungsmethode kann mehrere Monate dauern, ist aber kostengünstig und gewährleistet eine langsame, gleichmäßige Trocknung.

Sie können Holz auch in einem selbstgebauten Ofen trocknen. In kleinen, geschlossenen Räumen können Sie mit herkömmlichen Glühbirnen heizen. Manche Leute haben Holz erfolgreich in der Mikrowelle getrocknet. Es kann jedoch Probleme geben, wenn es nicht richtig oder zu schnell durchgeführt wird.

Das Hirnholz trocknet schneller als das restliche Holz. Sie können eine gleichmäßigere Trocknung gewährleisten, indem Sie das Hirnholz mit einer Schicht eines Produkts wie Anchorseal schützen.

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Mit einer Waage feststellen, wann Holz trocken ist

Wenn Holz trocknet und sich seinem thermischen Widerstand nähert, verlangsamt sich die Trocknung und stoppt schließlich. Sie können dies feststellen, indem Sie das Holz wiegen. Sie müssen dies in einem kontrollierten Raum tun, in dem Sie eine relative Luftfeuchtigkeit von 30 % bis 50 % einhalten.

Wiegen Sie das Holz alle paar Tage mit einer präzisen Digitalwaage und notieren Sie das Gewicht, bis es nicht mehr abnimmt. Sobald sich das Holz stabilisiert hat, hat es den richtigen Härtegrad und ist bereit zum Drechseln.

Verwenden einer Waage zur genauen Messung von MC

Sie können den genauen Holzfeuchtigkeitsgehalt auch mithilfe einer Waage bestimmen. Dies ist jedoch ein komplizierterer und langwierigerer Prozess und erfordert eine sehr präzise Waage. Außerdem ist ein Ofen zum Trocknen des Holzes erforderlich. Holz setzt beim Trocknen giftige Chemikalien frei, daher muss der Ofen ausschließlich für diesen Zweck vorgesehen sein.

Schneiden Sie zunächst einen kleinen Block etwa 1 cm von der zu messenden Seite des Holzes ab. Wiegen Sie den Block auf ein Zehntel Unze genau und notieren Sie das Ergebnis. Dies wird als „Anfangsgewicht“ bezeichnet.

Anschließend trocknen Sie den Block im Ofen bei etwa 210 bis 220 Grad Celsius. Die Trocknungszeit beträgt etwa 24 Stunden. Wiegen Sie das Holz anschließend alle paar Stunden und notieren Sie das Gewicht. Sobald das Holz nicht mehr an Gewicht verliert, ist es trocken.

Wiegen Sie den Block und notieren Sie das Gewicht. Dies ist das „ofentrockene Gewicht“. Berechnen Sie anschließend mit den beiden Gewichten den MC:

MC = ((Ausgangsgewicht – ofentrockenes Gewicht) x 100 ) / ofentrockenes Gewicht

MC-Messung mit einem Feuchtigkeitsmesser

Das Messen des Feuchtigkeitsgehalts mit einer Waage ist zeitaufwändig und mühsam. Mit Feuchtigkeitsmessgeräten geht es schneller und bequemer.

Es gibt zwei Arten von Feuchtigkeitsmesser verfügbar: Stiftzähler und stiftlose Zähler.

Stiftmessgeräte nutzen den elektrischen Widerstand der Holzfeuchtigkeit zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts. Das Messgerät verfügt über zwei Metallstifte, die bis zur gewünschten Tiefe in das Holz gesteckt werden. Der Widerstand wird zwischen den Stiften gemessen. Je niedriger der Widerstand, desto höher der Feuchtigkeitsgehalt.

Stiftmessgeräte reagieren temperaturempfindlich und werden daher in der Regel mit einer Temperaturkorrekturtabelle geliefert. Sie reagieren außerdem empfindlich auf die chemische Zusammensetzung der Holzart, weshalb in der Regel eine Einstellung für die Holzart vorgesehen ist.

Die Ausrichtung der Holzmaserung beeinflusst ebenfalls die Messung, Sie müssen die Stifte also in der richtigen Ausrichtung eintreiben.

Stiftlose Messgeräte senden ein elektromagnetisches Signal durch das Holz, das dessen dielektrische Eigenschaften misst. Zur Messung legen Sie das Messgerät einfach auf eine ebene Fläche des Holzes. Der Messwert ist in Sekundenschnelle verfügbar. Es gibt keine Stifte, die die Holzoberfläche beschädigen könnten. Das zeitaufwendige Einschlagen der Stifte ins Holz entfällt, sodass ein stiftloses Messgerät deutlich schneller in der Anwendung ist.

Stiftlose Messgeräte reagieren empfindlich auf die Holzdichte und verfügen über eine Holzarteneinstellung zum Ausgleich. Verwenden Sie für Messungen in unterschiedlichen Tiefen ein gutes stiftloses Messgerät mit wählbarer Tiefeneinstellung. Die Maserungsrichtung hat keinen Einfluss auf die Messwerte.

Holzfeuchtemessgeräte

Holzfeuchtemessgeräte sind viel schneller, einfacher und zuverlässiger als die Verwendung einer Waage zum Messen von MC.

Stiftlose Messgeräte bieten gegenüber Messgeräten mit Stift folgende Vorteile:

• Sie beschädigen die Holzoberfläche nicht
• Sie benötigen keine Orientierungs- und Antriebsstifte
• Es gibt keine Stifte, die sich verbiegen oder brechen könnten
• Sie sind unabhängig von Temperatur und Kornausrichtung
• Sie sind schneller und einfacher zu verwenden

Eric Wagner

Eric freut sich darauf, die Feuchtigkeitsprobleme zu bekämpfen, die in den USA und weltweit zu Milliardenverlusten führen. Hilfreich ist auch, dass er seine Freizeit gerne mit Holzarbeiten verbringt und weiß, dass seine Projekte keine Feuchtigkeitsprobleme verursachen.

Zuletzt aktualisiert am 6. Oktober 2023