CNC w konstrukcjach drewnianych – nowoczesna prefabrykacja więźby dachowej

Obrabiakra CNC marki Hundegger

Dlaczego warto stosować CNC w budownictwie?

Dokładność i powtarzalność CNC w obróbce drewna

Dla nas jako dla producenta konstrukcji drewnianych ważnym aspektem jest to, żeby do 1mm odwzorować założenia projektowe. Cały system prefabrykacji eliminuje czynnik ludzki przy trasowaniu belek. Dzięki CNC jesteśmy w stanie zagwarantować powtarzalność nawet przy ogromnych połaciach dachowych.

Dlaczego dokładność i powtarzalność jest ważna? Spróbuję to wytłumaczyć na przykładzie. Weźcie proszę pod uwagę, że to jeden z ważnych aspektów odnośnie dokładności więźby dachowej, ale jest ich wiele więcej. Poniższa grafika przedstawia połączenie krokwi z murłatą poprzez zacios. Krokiew naciska na murłatę określoną powierzchnią. Powierzchnia ta musi być określona przez projektanta więźby dachowej i nie może być przypadkowa lub za mała, ponieważ musi przenieść obciążenia pionowe z krokwi na murłatę. Na grafice widać trzy częste sytuacje:

Połączenie krokwi z murłatą

A) połączenie jest wykonane dokładnie – trwałość więźby na lata

B) niedokładna obróbka za mała powierzchnia styku – na początku nic się nie dzieje jednak z czasem drewno na styku z murłatą pod wpływem obciążeń będzie ulegało zgniataniu aż dojdzie momentu gdy cała powierzchnia zaciosu leży na murłacie. Powoduje to jednak zmiany w płaszczyźnie dachu co może powodować pękanie płyt GK na poddaszu lub nieszczelności w pokryciu powodujące zawilgocenie przegrody dachowej.

C) obróbka jest niedokładna, ale cieśla dokręca wkrętem krokiew do murłaty – więc gołym okiem wszystko wygląda ok. Problem zgłasza dopiero dekarz i prosi o dodatkową wartość za usługę, ponieważ musi kombinować i tracić czas żeby łaty były w jednej płaskiej płaszczyźnie. Jeżeli niedokładność była duża problem będzie miał też wykonawca wnętrz, który będzie musiał się dodatkowo napracować nad tym, aby ruszt pod GK był w jednej płaszczyźnie.

Tradycyjne połączenia ciesielskie a nowoczesna obróbka CNC

Tradycyjne połączenia ciesielskie czopy, nakładki czy połączenie na tzw. jaskółczy ogon to sprawdzone rozwiązania, które sprawdzały się od setek lat. Były wymyślone i praktykowane w innych czasach, w których człowiek miał czas się zatrzymać pomyśleć, miał czas na rzemiosło. W dzisiejszym galopującym świecie ręczna obróbka skomplikowanych połączeń ciesielskich nie jest uzasadniona ekonomicznie.

Dziś cieśla zamiast stosować tradycyjne połączenia stosują systemowe łączniki. Dzięki CNC możemy stosować tradycyjne połączenia , które często wystarczy zabezpieczyć wkrętem czy kołkiem drewnianym – jest to uzasadnione ekonomicznie ponieważ pozytywnie wpływa na trwałość więźby, oraz znacznie przyśpiesza montaż więźby czy innej konstrukcji z powodu:

  • Mniejszej ilości systemowych łączników
  • Lokalizacja elementów jest określona – np. wystarczy włożyć czop słupa w gniazdo i nie trzeba go na budowie trasować
  • Mniejsza ilość błędów na budowie – myśli się w komfortowych biurowych warunkach, a w trudnych warunkach budowlanych decyzyjność jest ograniczona do minimum

Pomiar tachimetrem laserowym w prefabrykacji więźby dachowej

Tachimetr laserowy

Kolejnym czynnikiem zmniejszającym ryzyko błędu oraz skracający czas drogiego montażu jest pomiar tachimetrem laserowym. Używając geodezyjnej technologii jesteśmy w stanie zlokalizować w przestrzeni 3D miejsca styku konstrukcji drewnianej z budynkiem.

Wynikiem pomiaru jest chmura punktów, którą przenosimy do modelu 3D konstrukcji w celu dopasowania więźby do rzeczywistej, istniejącej geometrii budynku. Raport z pomiarów daje inwestorowi wgląd w to czy elementy murowane są wykonane zgodnie z założeniami projektowymi. Jeżeli odchyłki są znaczące możemy jeszcze przed obróbką zaproponować rozwiązania problemów wynikających z niedokładności wykonawczych.

Udało nam się opracować własny system namierzania lokalizacji szpilek wystających z wieńca służących do montażu murłat – dzięki temu mamy możliwość nawiercić murłaty na maszynie sterowanej numerycznie. Daje to możliwość spozycjonowania prefabrykowanej konstrukcji na rzeczywistym budynku, już na etapie projektowym. Skraca to czas montażu i zmniejsza błędogenność bardzo ważnego procesu pozycjonowania murłat.

Proces obróbki konstrukcji drewnianych CNC – krok po kroku

  1. Modelowanie wstępne na podstawie dostarczonej przez inwestora dokumentacji.
  2. Uzgodnienia – Propozycja udoskonaleń i rozwiązań problemów przez projektanta więźby dachowej.
  3. Pomiar tachimetrem laserowym.
  4. Analiza pomiarów i opracowanie raportu.
  5. Dopasowanie modelu 3D do rzeczywistej geometrii w kontakcie z inwestorem lub kierownikiem budowy
  6. Generowanie informacji numerycznej dla obrabiarki CNC na postawie końcowego modelu 3D
  7. Obróbka CNC

Hundegger K2-Industry – parametry techniczne maszyny CNC

Elementy w naszych prefabrykowanych konstrukcji obrabiane są na maszynie Hundegger K2-Industry. Dla osób, które nie słyszały o tej maszynie, można ją określić mianem „kombajnu”. W uproszczeniu wygląda to tak, że wkładamy belkę z jednej strony, wybieramy program i odbieramy gotowy obrobiony element z drugiej. N obrabiarce można wykonywać elementy o przekroju od 20x50mm do 300x450mm. Maszyna składa się z różnych agregatów.

  • Pilarka tarczowa o mocy 13 kW przy 1500 obr./min. Dla porównania pilarki tarczowe ręczne mają około 1,5 kW a pilarki stacjonarne do 3 kW. Co zapewnia dużą wydajność, sprawność i jakość cięcia.
  • 5-osiowa frezarka uniwersalna o mocy 35 kW i regulowanych obrotach do 5200 obr./min co jest optymalne dla obróbki drewna. Dostępne narzędzia do tego agregatu to frezy walcowe, trzpieniowe i do połączeń na jaskółczy ogon.
  • 6-osiowy agregat frezujący dzięki technologii ROBOT zapewnia elastyczność i znacznie zwiększa możliwości stosowania skomplikowanych obróbek ciesielskich
  • Agregat synchroniczny do frezowania, wiercenia i rowkowania z najwyższą wydajnością. Mam możliwość jednoczesnej obróbki na dwóch przeciwległych bokach.

👉 Zobacz możliwości maszyny na filmie: YouTube – Hundegger K2-Industry

Podsumowanie – zalety technologii CNC w produkcji więźby dachowej

Technologia CNC w produkcji konstrukcji drewnianych to gwarancja dokładności, powtarzalności i oszczędności czasu. Dzięki niej łączymy tradycyjne rzemiosło ciesielskie z nowoczesną technologią, co przekłada się na trwałość i bezpieczeństwo więźby.

Dla inwestora oznacza to mniejsze ryzyko błędów i szybszy montaż, a dla wykonawcy – sprawniejszą pracę i niższe koszty. To rozwiązanie typu win-win, które w nowoczesnym budownictwie powinno być standardem.