מדריך לסדנה
ברגים וקידוח מקדים
קוטר הקידוח המקדים, צפיפות העץ וכיוון הסיבים קובעים את אחיזת הבורג. כללים מתוך Wood Handbook, עם דוגמאות מחושבות.
גוף הבורג, ליבת התבריג וקידוח מקדים
לבורג עץ יש גוף חלק וחלק מתוברג, שהגרעין הפנימי שלו נקרא ליבת התבריג. Wood Handbook מציין שברוב בורגי העץ קוטר הליבה הוא בממוצע כשני שלישים מקוטר הגוף. משוואת השליפה שלו מניחה קידוח מקדים שקוטרו כ־70% מקוטר הליבה בעץ מחטני וכ־90% בעץ רחב־עלים.
הטבלה מיישמת את היחסים האלה על מידות בורג נפוצות, לפי קוטרי הגוף בטבלה 8-9 של Wood Handbook. הברגים בפועל משתנים לפי היצרן וסוג התבריג, ולכן כשההתאמה חשובה יש למדוד את ליבת הבורג שבו משתמשים. ברגים קודחים, בעלי קצה בצורת מקדח, מיועדים לחסוך את הקידוח המקדים.
| מידת הבורג | גוף חלק | ליבת התבריג (בקירוב) | קידוח, עץ מחטני (70%) | קידוח, עץ רחב־עלים (90%) |
|---|---|---|---|---|
| #4 | 2.8 mm | 1.9 mm | 1.3 mm | 1.7 mm |
| #6 | 3.5 mm | 2.3 mm | 1.6 mm | 2.1 mm |
| #8 | 4.2 mm | 2.8 mm | 1.9 mm | 2.5 mm |
| #10 | 4.8 mm | 3.2 mm | 2.3 mm | 2.9 mm |
צפיפות וכוח אחיזה
ההתנגדות לשליפה מפאה המקבילה לסיבים עולה עם ריבוע הצפיפות היחסית. משוואת הניסוי ב־Wood Handbook היא p = 108.25 × G² × D × L, בניוטון, כאשר D הוא קוטר גוף הבורג ו־L הוא עומק חדירת התבריג במילימטרים. הכפלת הצפיפות מגדילה את כוח האחיזה בערך פי ארבעה, ולכן בורג שהורס את התבריג בחומר באורן קל עשוי לאחוז היטב באלון.
אלה עומסי כשל מניסויים קצרים, ולא ערכי תכן. ברגים ארוכים מאוד מוסיפים מעט בעצים רחבי־עלים צפופים, כי הבורג עצמו נכשל קודם במתיחה. ברגים המוברגים לקצה הסיבים מחזיקים בממוצע רק 75% מהעומס שהם מחזיקים בפאה המקבילה לסיבים, והתוצאות משתנות יותר.
סיבית
בסיבית הכשל הנפוץ הוא הרס התבריג הנוצר בחומר. Wood Handbook מציין לבורג במידה 8 ובעומק חדירה של 15.9 mm מומנט מרבי של 3.16 + 0.0096 × צפיפות, ביחידות N·m: כ־8.9 N·m בצפיפות 600 kg/m³ וכ־10.8 N·m בצפיפות 800 kg/m³. קידוח מקדים בקוטר של 50% עד 90% מקוטר ליבת התבריג לא שינה באופן משמעותי את ההתנגדות לשליפה.
הידוק מתון הוא הפשרה הטובה ביותר בין התנגדות לשליפה להרס התבריג בחומר: העלאת מומנט ההידוק מ־60% ל־90% מהמומנט המרבי הגדילה את עומס השליפה רק בכ־3%.
נקודות מעשיות
לפי המדריך, סיכוך ברגים בסבון מקל על ההברגה בעצים צפופים ומשפיע מעט על השליפה. קידוח מקדים גם מפחית בקיעה: במסמרים, קדחים בקוטר של כ־90% מקוטר המסמר משפרים מעט את ההתנגדות לשליפה ומונעים או מצמצמים בקיעה, במיוחד במינים צפופים.
בורג #8 (גוף בקוטר 4.17 mm) עם חדירת תבריג של 25 mm באורן הקטורת (G = 0.51): מתקבל 108.25 × 0.51² × 4.17 × 25 ≈ 2,935 N. באלון לבן (G = 0.68): כ־5,218 N, כלומר בערך פי 1.8.