Ar. Gör. Mehmet Özgür KUŞCUOĞLU
Orman Endüstri Yüksek Mühendisi Orman Endüstri Yüksek Mühendisi;
ozkuscu@istanbul.edu.trBu mail adresi spam botlara karşı korumalıdır, görebilmek için Javascript açık olmalıdır

Ar. Gör. Sait Dündar SOFUOĞLU
İstanbul Üniversitesi, Orman Fakültesi, Orman Endüstri Mühendisliği Bölümü
Orman Endüstrisi Makinaları ve İşletme Anabilim Dalı Bahçeköy / İSTANBUL
sofuoglu@istanbul.edu.trBu mail adresi spam botlara karşı korumalıdır, görebilmek için Javascript açık olmalıdır

Orman ürünleri endüstrisinde lamine malzemeler, her geçen gün daha da önem kazanmaktadırlar. Gerek fiziksel-mekanik özellikleri gerekse estetik açıdan birçok avantaja sahip lamine malzemeler, doğrama, mobilya ve yapı endüstrisinde kullanım alanı bulmaktadır. TS EN 386'ya göre, ahşap kaplamaların özellikle lifleri birbirine paralel olarak yapıştırılmasıyla elde edilen yapı elemanına lamine ağaç malzeme denilmektedir. Lamine ağaç malzemeler; doğrama endüstrisinde, kapı-pencere imalatında, mobilya endüstrisinde, sandalye, koltuk yapımında, yapı endüstrisinde ise, özellikle geniş açıklıkların kolonsuz geçilmesinde (Spor salonları, kapalı yüzme havuzları tavanları gibi), bunun yanında kolon, kiriş ve duvar profilleri yapımında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, lamine ahşap malzeme, üretim tekniği, kullanılan tutkallar, lamine malzemenin kullanım alanları ve laminasyon presleri hakkında öz bilgiler verilmiştir.

Laminasyon Tekniği

Laminasyon tekniğinde lamine oluşturmanın teknolojisi, kısaca küçük kesitli birçok tahtanın tabaka halinde birbirleri ile yapıştırılması ve hammadde odunun daha tasarruflu olarak kullanımı, başkaca, yapı elemanlarının fiziksel ve mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi olarak ifade edilebilir. Laminasyonda kural olarak, farklı ağaç türü, değişen tabaka (kat) sayısı, farklı boyutlar ve şekiller uygulanabilmektedir. Örneğin, büyük boyutlu lamine elemanlarda (kirişlerde), lamine (tabaka) kalınlıklarının 25,4 mm. ile 50,8 mm. arasında olması gerekirken, pencere doğraması üretiminde kullanılacak malzemede ise, uygulanan forma göre lamine kalınlıklarının 3,2 mm.' yi geçmemesi gerekmektedir. Alman Pencere Tekniği Enstitüsü' nün hazırlamış olduğu yönergeye göre lamine profil üretiminde; örneğin, odun rutubeti %12±3 olmalı ve aynı profil içerisindeki lameller (tabakalar) arasındaki rutubet farkı % 2' yi geçmemelidir [1].

Masif ağaç malzemenin büyük boyutlu ve kavisli elemanlarda tek parça olarak kullanılması, gerek ekonomik ve gerekse teknik açıdan elverişli değildir. Büyük boyutlu taşıyıcı elemanların üretiminde, tek parça masif ağaç malzemenin kullanım olanakları sınırlıdır. Çünkü, ağaç malzemede bulunan budak, çatlak, lif kıvrıklığı vb. kusurların tamamen giderilmesi mümkün görülmemektedir. Kavisli elemanların üretiminde masif ağaç malzemenin tek parça olarak kullanılması fire oranını arttırdığından, ekonomik değildir. Ayrıca, eğri forma göre kesilen ağaç malzemede diyagonal liflilik oluşacağından, direncini olumsuz etkiler. Bu sakıncaların giderilmesi için, laminasyon tekniği kullanılmaktadır. Böylece, büyük boyutlu ağaç malzemelerden yüksek kalitede ve istenilen formda lamine edilmiş ağaç malzeme üretilebilmektedir. Laminasyon tekniği, ağaç malzemenin kusurlarından arındırılarak kullanılmasına olanak sağlamakta ve üretilen malzemenin kalite özellikleri, masif ağaç malzemeden iyi olmaktadır. Sağlam parçalardan elde edilen lamine edilmiş ağaç malzeme, kusursuz olması yanında, lamine katlar farklı kalınlık ve renkte ağaç malzemelerden oluşturulduğundan, estetik görünüm sağlanmaktadır [2].

Laminasyon İşlemlerinde Kullanılan Tutkallar

Lamine ağaç malzemenin elde edilmesinde, lamine malzemelerin birbiriyle yapıştırılabilmesi için genel olarak PVA, poliüretan, epoksi, üre formaldehit, melamin formaldehit, resorsin formaldehit, fenol formaldehit gibi tutkallar kullanılmaktadır. Bu tutkallara ait bazı önemli özellikler aşağıdaki tabloda sunulmuştur.

Lamine Ağaç Malzemelerin Kullanım Alanları

Lamine ağaç malzemeler, doğrama endüstrisinde kapı-pencere üretiminde, mobilya endüstrisinde lamine sandalye, masa ayakları, sehpa gibi gereçlerin üretilmesinde kullanılmaktadır. Mobilya endüstrisinde, sıcak veya yüksek frekanslı presler vasıtasıyla form verilerek kullanımı yaygındır. Yapı endüstrisinde ise lamine ağaç malzemeler özellikle kolon, kiriş üretiminde kullanılmaktadır.

-Doğrama Endüstrisi
Doğrama endüstrisinde, pencere üretiminde kullanılacak olan lamine ağaç malzemelerde, profil kesitlerinin simetrik olarak düzenlenmesi ve birbirinin karşısında bulunan lamellerin yani simetrik lamellerin kalınlık, ağaç türü ve odun strüktürü bakımından aynı olması gerekmektedir. Ayrıca, enine kesitte aynı rutubette yapıştırılmış olmalıdır. Aksi halde, çalışma, çarpılma, tutkal hattından ayrılma vb. sorunlar görülmektedir. Profil kesitleri en az 3 lamelden oluşmalıdır. 2 lamelden oluşan kesitlerin üretilmesi gerekirse, kullanılan ağaç malzemenin aynı odun tipi ve aynı rutubette olmasına özen gösterilmelidir. Lamel kalınlıkları ise en az 15 mm. olmalıdır. Böylelikle tutkal hattı, profil derzinde bulunmamakta ve doğrudan hava koşullarına maruz kalmamaktadır [1].

Aşağıdaki şekilde, pencere üretiminde kullanılan lamine ağaç malzemelerden örnekler verilmiştir.
Şekil 1: Pencere üretiminde kullanılan lamine ağaç malzemeler [4]

-Mobilya Endüstrisi
Mobilya endüstrisinde, LVL (Laminated Veneer Lumber)adı ile bilinen, soyma kaplamaların lifleri birbirine paralel olacak şekilde tutkallanarak, üst üste preslenmesiyle elde edilen lamine malzemeler geniş kullanım alanı bulmaktadır. LVL üretiminde soyma kaplamaların yüzey pürüzlülükleri büyük önem taşımaktadır. Çünkü bu malzemelerin üretimi sırasında soyma kaplama levhalar bir tutkal ile birbirlerine yapıştırılmakta olup, yüzey pürüzlülüğü tutkalın kaplama yüzeyine nüfuz derecesini ve yüzey üzerindeki dağılımını ve dolayısıyla yapışma kalitesini etkilemektedir. Nitekim FAUST/RICE (1986) pürüzlü kaplamaların düzgün yüzeyli kaplamalara göre yapışma direncini % 33 oranında azalttığını ifade etmişlerdir. Yüzey pürüzlülüğü yüzey işlemlerinden önce yapılan zımparalama derinliğini de etkilemektedir [6].

-Yapı Endüstrisi
Ahşabın yapılarda taşıyıcı malzeme olarak kullanılması 19. yüzyılın başlarıdır. Endüstri devriminden sonra malzeme teknolojilerindeki gelişmelere paralel olarak mimari anlayış belirli ölçüde özgürlük kazanmıştır. Gelişen ekonominin ve tekniklerin etkisiyle doğal ahşap yeniden genişlemiş ve esneklik kazanmıştır. II. Dünya savaşı ve onu izleyen yıllarda sanayi kollarında geliştirilmiş olan tutkal çeşitleri ile birlikte “tutkallı lamine konstrüksiyonlar” ortaya çıkmış ve bu da mimaride ahşap kullanımına farklı boyutlar getirmiştir. Son yıllarda, yapı endüstrisinde ahşap malzemenin tutkallı olarak kullanımı, diğer yapı malzemelerine göre daha fazla artış göstermiştir [7].

Aşağıdaki şekillerde, lamine ağaç malzemenin, kolon-kiriş, duvar profili ve spor salonu tavanlarındaki kullanımlarına örnekler verilmiştir.
Şekil 3: Lamine duvar profili [4]
Şekil 4: Lamine ağaç malzemeden imal kolon ve kirişler [8]
Şekil 5: Ahşap lamine tavan projesi ve uygulaması [8]

Laminasyon Presleri

Lamine ağaç malzeme üretiminin bir diğer aşaması ise presleme işlemleridir. Presler yaptıkları işin şekline, basıncın uygulanma sistemine ve ısınma şekline göre sınıflandırılabilir.

1- Yaptıkları işin şekline göre;
a- Düz iş (tabla) presleri,
b- Eğmeçli (bükme) iş presleri,
c- Montaj presleri

2- Basıncın uygulanma sistemine göre
a- Mekanik (Vidalı) presleri,
b- Hidrolik presler
c- Pnömatik presler

3- Isınma şekillerine göre;
a- Soğuk presler,
b- Elektrikle ısınan presler,
c- Buhar veya sıcak su ile ısınan presler
d- Yüksek frekanslı elektrikle ısınan presler
e- Infraruj ışınlar ile ısınan presler olarak sınıflandırılmaktadır [9].

Aşağıdaki şekilde lamine pencere üretiminde kullanılan soğuk, pnömatik sistemle çalışan pres görülmektedir.
Şekil 6: Pnömatik kollu, soğuk laminasyon presi [10]

Aşağıda ise mekanik kollara sahip bir laminasyon presinde, lamellerin dizilişi görülmektedir.
Şekil 7: Laminasyon presine lamellerin yerleştirilmesi [4]

Mobilya endüstrisinde, özellikle lamine sandalye üretiminde yüksek frekans presleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Aşağıdaki şekilde yüksek frekanslı bir form presi gösterilmiştir.
Şekil 8: Yüksek frekanslı laminasyon presi [11]

Lamine katlardan oluşan yeni tutkallanmış bir ağaç malzemeye elektrotlar aracılığıyla yüksek frekans uygulandığında, tutkal katmanı, ağaç malzemeye oranla daha fazla enerji çekerek daha çabuk ısınıp ve kurumaya başlanmaktadır. Ayrıca ağaç malzemenin kayıp faktörü, tutkala oranla çok küçük olduğundan ağaç malzemede hemen hemen hiç bir ısı artışı görülmemektedir. Yüksek frekanslı hidrolik presler, yüksek frekans üreticisi (jeneratör) ve pres ünitesinden oluşmaktadır. Yüksek frekans kurutma işlemi için gerekli ısıyı, hidrolik pres ise, bükme işlemi için gerekli gücü sağlamaktadır [9].

Aşağıda, yüksek frekanslı hidrolik preste işlem görmüş ahşap lamine malzeme ve detay görüntüsü verilmiştir.
Şekil 9: Yüksek frekanslı laminasyon presinde şekil verilmiş LVL ve detay görüntüsü [5,8]

Laminasyon uygulamaları için, kullanılan tutkalın özelliklerine ve ağaç malzemenin kalınlıklarına göre, pres basınçlarının, yapraklı ağaç odunlarında 8-12 kg/cm2, iğne yapraklı ağaç odunlarında ise 6-8 kg/cm2 alınması uygun bulunmaktadır [1].

Sonuç

Laminasyon işlemleri, masif ağaç malzemenin rasyonel kullanımını sağlamak amacıyla ortaya çıkmış ve her geçen gün gerek kullanım, gerekse kendine has teknolojiyi yaratma açısından gelişim göstermiştir. Ancak, laminasyon işlemlerinde ağaç malzemenin rasyonel kullanımı dendiğinde, atık ve kalitesiz malzemelerin kullanılıp değerlendirilmesi anlaşılmamalıdır.Çünkü, her üretimde olduğu gibi, hammadde kalitesi ürün kalitesi üzerinde doğrudan etkili olmaktadır.

Laminasyon işlemlerinin en önemli aşaması olan presleme işlemlerinde kullanılan laminasyon presleri, çok katlılardan tek katlılara ve esnek üretim sistemlerine uygun sürekli preslere doğru yönelmektedir.

Gelişmiş ülkelerde, lamine ağaç malzemelerin özellikle yapı endüstrisinde kullanımı yaygınken, ülkemizde bu konudaki gelişmeler yeni yeni oluşmaya başlamıştır. Herzaman depremriski altındaki ülkemizde, lamine ağaç malzemelerin yapı endüstrisinde taşıyıcı eleman olarak kullanımının, önemi, çevreye ve insan sağlığına zararsız oluşu, doğal bir malzeme olması, fiziksel ve mekanik özelliklerinin diğer ağaçmalzemeleregöre bazı üstünlüklerinin olması gibi özellikleriyle artık bilinmelidir.

Kaynakça:

Cenan Lamine Ahşap Sandalye, Bending Chair Components

:: Sonar Lamine Ahşap ::

ÖZBOSAN BORU PROFİL ENDÜSTRİSİ OTOMATİK KEPENK SİSTEMLERİ VE LAMİNE AHŞAP PAZARLAMA İTHALAT İHRACAT SANAYİ VE LİMİTED ŞİRKETİ

Has Lamine Anasayfa

DİLİK, T., 1997: “Lamine Ağaç Malzemeden Pencere Profili Üretimi ve Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi”, İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi, İstanbul.

KESKİN, H., ATAR, M., KURT, R., 2003: “Lamine Edilmiş Sarıçam (Pinus sylvestris) Odununun Bazı Fiziksel Ve Mekanik Özellikleri”, K.S.Ü. Fen ve Mühendislik Dergisi, 6(1) 2003. Kahramanmaraş

ŞENAY, A., 1996: “Ahşap Lamine Taşıyıcı Elemanların Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi”, İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi, İstanbul.

Fotoğraf: T. DİLİK, 2005, Frankfurt-ALMANYA

Fotoğraf: Ö. KUŞCUOĞLU, 2006, İstanbul, TÜRKİYE.

KANTAY, R., AKBULUT, T., KORKUT, S., 2003: “Kayın Soyma Kaplama Üretiminde Soyma Sıcaklığının Yüzey Pürüzlülüğü Üzerine Etkisi”, İ.Ü. Orman Fakültesi Dergisi, Seri:A, Cilt: 53, Sayı: 2, İstanbul.

UYSAL, B., ÖZÇİFTÇİ, A., KURT, Ş., YAPICI, F., 2005: “Lamine Malzemede Su Buharının Boyutsal Değişime Etkisi”, Fırat Üniversitesi, Fen ve Müh. Bil. Der. 17 (4), 2005. Elazığ

UBC Faculty of Forestry Courses Ziyaret Tarihi: [03.01.2007]

KURTOĞLU, A., 2006: “Mobilya Endüstrisi”, İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi, Orman Endüstri Mühendisliği Bölümü Ders Notları, İstanbul.

Fotoğraf: Ö. KUŞCUOĞLU, 2006, İnegöl, TÜRKİYE.