Wał spiralny czy klasyczne noże? Co naprawdę zmienia się podczas strugania drewna

Kupując wyrówniarkę, grubościówkę lub wyrówniarko-grubościówkę, łatwo skupić się na najbardziej oczywistych parametrach: szerokości roboczej, mocy silnika, długości stołów czy maksymalnej głębokości zbierania.

Jest jednak element, który w dużym stopniu decyduje o tym, jak maszyna będzie pracowała z drewnem każdego dnia.

To wał strugarski.

W klasycznej konstrukcji znajdują się na nim najczęściej dwa, trzy lub cztery długie noże. W coraz większej liczbie maszyn stosuje się natomiast wały spiralne z dziesiątkami niewielkich płytek z węglika spiekanego.

Na papierze różnica wygląda prosto.

W praktyce wpływa na:

jakość powierzchni, zachowanie maszyny przy trudnym usłojeniu, kulturę pracy, obsługę ostrzy, koszty eksploatacji, a nawet czas, który później trzeba poświęcić na szlifowanie.

Czy oznacza to, że wał spiralny zawsze jest lepszy?

Nie.

Ale w odpowiednim warsztacie może być jedną z tych dopłat do maszyny, które odczuwa się przez wiele kolejnych lat.

Jeżeli dopiero wybierasz samą maszynę, zobacz również ofertę strugarek i grubościówek w Laguna Polska. W kategorii dostępne są obecnie zarówno konstrukcje z klasycznymi nożami, jak i modele wykorzystujące wały spiralne.

Jak działa klasyczny wał z nożami?

Klasyczny wał strugarski wykorzystuje kilka długich ostrzy ustawionych równolegle do jego osi.

Dobrym przykładem jest JET JPT-310. W tej maszynie wał o średnicy 70 mm wyposażono w trzy noże HSS o wymiarach 310 × 25 × 3 mm. Noże można ponownie ostrzyć, a po montażu cały komplet musi zostać ustawiony na jednakowej wysokości.

Zobacz JET JPT-310 z klasycznym wałem nożowym

Podczas pracy długa krawędź ostrza przechodzi przez materiał na całej szerokości kontaktu.

Jeżeli noże są ostre, prawidłowo ustawione, a drewno ma stosunkowo regularny przebieg włókien, rezultat może być bardzo dobry.

I to trzeba podkreślić:

klasyczny wał nie jest rozwiązaniem przestarzałym ani słabym.

W wielu warsztatach pracuje codziennie i w typowym drewnie wykonuje swoją pracę znakomicie.

Problemy zaczynają się przede wszystkim wtedy, gdy materiał przestaje być przewidywalny.

Co zmienia wał spiralny?

W wale spiralnym długie noże zastępuje wiele niewielkich płytek skrawających rozmieszczonych wokół wału.

Przykładowo JET JPT-310HH wykorzystuje 56 czterostronnych płytek z węglika spiekanego. Każda z nich obrabia tylko niewielką część szerokości materiału. Płytki są ustawione w przygotowanych gniazdach, a po stępieniu jednej krawędzi można obrócić konkretną płytkę o 90° i wykorzystać następne ostrze.

Zobacz JET JPT-310HH z wałem spiralnym

Najważniejsza różnica nie polega więc wyłącznie na liczbie ostrzy.

Zmienia się sposób, w jaki ostrze wchodzi w drewno.

Zamiast jednego długiego noża działającego jednocześnie na dużej szerokości, materiał jest skrawany kolejno przez niewielkie ostrza.

W konstrukcjach typu helical odpowiednie ułożenie płytek nadaje dodatkowo bardziej ścinający charakter cięcia.

I właśnie stąd biorą się najważniejsze różnice podczas pracy.

1. Trudne włókna – tutaj wał spiralny pokazuje największą przewagę

Wyobraźmy sobie idealną deskę z włóknami biegnącymi równolegle w jednym kierunku.

Dobrze naostrzony klasyczny nóż poradzi sobie z nią bez większych problemów.

Tyle że prawdziwe drewno rzadko jest idealne.

Występują:

sęki, zmiany kierunku włókien, drewno faliste, czeczotowe, klejonki z odwróconym układem słojów czy elementy, w których kierunek włókien zmienia się na niewielkiej powierzchni.

Właśnie w takich miejscach może pojawić się wyrwanie włókien.

Długi nóż trafiający na fragment, w którym włókna zmieniają kierunek, może zamiast je czysto odciąć zacząć je podrywać.

W wale spiralnym każde niewielkie ostrze obrabia mały fragment materiału, a kontakt kolejnych płytek z drewnem następuje stopniowo.

Nie oznacza to, że wyrwania stają się fizycznie niemożliwe.

Na rezultat nadal wpływają m.in. ostrość narzędzia, głębokość zbierania, wilgotność materiału i kierunek prowadzenia.

Ryzyko można jednak wyraźnie ograniczyć, zwłaszcza w drewnie o trudnym przebiegu włókien. Tak właśnie opisane jest działanie wału zastosowanego w JPT-310HH.

Gdzie różnicę zobaczymy najszybciej?

W szczególności przy:

dębie z nieregularnym usłojeniem, jesionie, drewnie czeczotowym, materiale z dużą liczbą sęków, twardych gatunkach egzotycznych oraz klejonkach z elementów o różnym kierunku włókien.

Jeżeli warsztat regularnie obrabia właśnie taki materiał, argument za wałem spiralnym staje się znacznie silniejszy.

2. Powierzchnia po struganiu – mniej pracy później

Struganie nie kończy procesu wykonania mebla.

Po nim często przychodzi szlifowanie.

Jeżeli powierzchnia po grubościówce ma wyrwania, głębsze ślady albo uszkodzone włókna, trzeba je później usunąć.

To oznacza:

więcej czasu, więcej materiału ściernego i czasami konieczność zeszlifowania większej ilości drewna niż planowaliśmy.

Dlatego jakość powierzchni po struganiu ma znaczenie nie tylko estetyczne.

Ma znaczenie ekonomiczne.

Wał spiralny szczególnie przy trudnym drewnie może ograniczyć ilość poprawek potrzebnych przed kolejnymi etapami obróbki.

Nie oznacza to jednak, że materiał wychodzący z maszyny zawsze jest gotowy do lakierowania.

To nadal struganie, a nie szlifowanie.

Różnica polega raczej na tym, że późniejszy proces przygotowania powierzchni może rozpocząć się z lepszego punktu.

3. Hałas i kultura pracy

Każda grubościówka podczas skrawania drewna jest głośną maszyną.

Wał spiralny nie zamieni jej w urządzenie, przy którym można zrezygnować z ochronników słuchu.

Zmienia się jednak sposób powstawania obciążenia.

W klasycznym wale długa krawędź noża wchodzi w materiał na znacznej szerokości. W wale spiralnym kontakt rozkłada się pomiędzy kolejne płytki.

Rezultatem może być:

spokojniejsza praca, mniej gwałtowne uderzenie ostrza w materiał i niższy odczuwalny hałas skrawania.

Opis JPT-310HH wskazuje właśnie na bardziej stopniowe narastanie obciążenia, mniejsze drgania oraz niższy odczuwalny hałas w porównaniu z długim prostym nożem.

Różnica zależy oczywiście od rodzaju drewna, szerokości elementu i głębokości zbioru.

Ale w zakładzie, w którym maszyna pracuje codziennie przez wiele godzin, kultura pracy przestaje być drobnym detalem.

4. Co się dzieje, gdy trafimy na metal?

To jeden z najbardziej praktycznych argumentów za płytkami.

Wyobraźmy sobie deskę z niewidocznym gwoździem, fragmentem zszywki albo innym twardym zanieczyszczeniem.

Przy klasycznym wale jedno takie zdarzenie może wyszczerbić długą krawędź noża.

Od tego momentu w tym samym miejscu na kolejnych deskach może powstawać widoczna wypukła linia.

Co wtedy?

Najczęściej trzeba zająć się całym nożem, a w wielu przypadkach całym kompletem.

W wale spiralnym uszkodzenie jest zazwyczaj lokalne.

Jeżeli ucierpiała jedna płytka, można ją obrócić na kolejną krawędź albo wymienić właśnie tę jedną płytkę.

W JPT-310HH każda z 56 płytek ma cztery krawędzie robocze i nie trzeba wymieniać wszystkich elementów po lokalnym uszkodzeniu.

Dla zakładu produkcyjnego oznacza to bardzo praktyczną rzecz:

awaria jednego punktu skrawającego nie musi oznaczać dłuższego postoju całej maszyny.

5. Ostrzenie noży kontra obracanie płytek

Tutaj oba rozwiązania mają swoje zalety.

Klasyczne noże HSS

Ich dużą zaletą jest możliwość ostrzenia.

Dobry komplet noży można wielokrotnie przywracać do pracy, o ile zachowane są odpowiednie wymiary.

Po ostrzeniu pojawia się jednak kwestia ponownego ustawienia noży.

Muszą znajdować się na odpowiedniej wysokości i być prawidłowo ustawione względem siebie.

Niedokładność może przełożyć się na jakość powierzchni, wibracje czy nierównomierne obciążenie wału.

Płytki węglikowe

W wielu wałach spiralnych nie ostrzymy pojedynczej płytki.

Po stępieniu jednej strony obracamy ją na następną.

Przykładowa płytka z czterema krawędziami daje więc cztery pozycje robocze.

Po wykorzystaniu wszystkich krawędzi element wymieniamy.

Ogromną zaletą jest brak klasycznego ustawiania wysokości każdego długiego noża. Płytka trafia do przygotowanego gniazda i po prawidłowym zamocowaniu znajduje się we właściwej pozycji. Tak rozwiązano to m.in. w JPT-310HH.

To może oszczędzić sporo czasu użytkownikowi, który sam zajmuje się obsługą maszyny.

6. HSS kontra węglik spiekany

Klasyczne noże w maszynach JET takich jak JPT-310 i JPT-410-T wykonane są ze stali szybkotnącej HSS.

Płytki wałów HH wykonywane są natomiast z węglika spiekanego.

Węglik jest znacznie twardszym materiałem i dobrze zachowuje krawędź podczas długiej pracy, zwłaszcza przy twardych i ściernych gatunkach drewna.

Nie znaczy to jednak, że jest niezniszczalny.

Jest również bardziej kruchy.

Silne uderzenie w metal może wyszczerbić płytkę.

Różnica polega na tym, że wymiana pojedynczego niewielkiego elementu jest zazwyczaj znacznie prostsza niż przywracanie do pracy długiego uszkodzonego noża.

7. Wiór i odciąg

Wał spiralny często wytwarza mniejszy i bardziej rozdrobniony wiór niż klasyczny długi nóż.

Może to ułatwić transport odpadu przez prawidłowo dobrany system odciągowy, ale jednocześnie nie wolno traktować rodzaju wału jako zamiennika dla odpowiedniego odciągu.

Strugarka produkuje bardzo dużą ilość odpadu w krótkim czasie.

Niezależnie od zastosowanego wału potrzebujemy odpowiedniej:

średnicy instalacji, przepływu powietrza oraz zdolności odciągu do transportowania ciężkich wiórów.

JPT-310HH-M wymaga według danych maszyny przepływu około 565 m³/h przy określonym podciśnieniu, co dobrze pokazuje, że nawet nowoczesny wał nadal potrzebuje sprawnego systemu odsysania.

8. Cena zakupu – tutaj klasyczny wał wygrywa

Wał spiralny jest bardziej skomplikowany w wykonaniu.

Precyzyjny korpus, dziesiątki gniazd, duża liczba płytek z węglika i sposób ich rozmieszczenia powodują, że maszyna z takim układem kosztuje więcej.

Dlatego przy ograniczonym budżecie klasyczny wał nadal jest bardzo racjonalnym wyborem.

Jeżeli obrabiamy głównie:

sosnę, świerk, regularny buk, proste elementy konstrukcyjne albo dobrze przygotowane drewno bez szczególnie trudnego usłojenia,

różnica może nie uzasadniać dopłaty.

I właśnie dlatego warto oddzielić pytanie:

„Które rozwiązanie jest technicznie bardziej zaawansowane?”

od pytania:

„Które rozwiązanie jest bardziej opłacalne dla mojego warsztatu?”

To nie zawsze będzie ta sama odpowiedź.

Bezpośrednie porównanie: JET JPT-310 kontra JPT-310HH

To bardzo dobry przykład, ponieważ mamy dwie maszyny o podobnej klasie i szerokości roboczej.

Standardowy JPT-310 korzysta z trzech długich noży HSS, natomiast wersja JPT-310HH z 56 czterostronnych płytek z węglika. Obie maszyny pozwalają obrabiać materiał o szerokości 307 mm, dzięki czemu różnica w wale jest szczególnie łatwa do zrozumienia.

Warto zobaczyć obie konstrukcje:

JET JPT-310 – klasyczny wał z nożami HSS

JET JPT-310HH – 307 mm z wałem spiralnym

A przy szerokości 400 mm?

Taką samą decyzję można podjąć klasę wyżej.

JET JPT-410-T oferuje szerokość roboczą 407 mm i klasyczny wał z trzema nożami HSS 410 × 25 × 3 mm. Maszyna wykorzystuje wał Ø70 mm, pracujący z prędkością 5500 obr./min.

JET JPT-410-T – 407 mm, klasyczne noże HSS

Wersja JET JPT-410HH zachowuje profesjonalną klasę maszyny i szerokość około 407 mm, ale wykorzystuje wał z płytkami węglikowymi. Producent podkreśla możliwość obrócenia lub niezależnej wymiany pojedynczej płytki po jej stępieniu bądź uszkodzeniu.

JET JPT-410HH – profesjonalna wyrówniarko-grubościówka z wałem spiralnym

Przy tak dużej maszynie wał spiralny zaczyna być szczególnie interesujący dla zakładu, który codziennie przygotowuje szerokie elementy z litego drewna.

Im więcej metrów materiału przechodzi przez maszynę, tym bardziej liczą się:

czas obsługi, okres pomiędzy wymianami ostrzy, ilość poprawek i możliwość szybkiego usunięcia lokalnego uszkodzenia.

Czy wał spiralny ma sens również w małym warsztacie?

Tak.

To rozwiązanie nie jest zarezerwowane wyłącznie dla dużych stolarni.

Dobrym przykładem jest kompaktowa IGM PS33 – grubościówka 330 mm z wałem spiralnym i zasilaniem 230 V.

PS33 wykorzystuje 36 płytek z węglika spiekanego rozmieszczonych w czterech spiralach, oferuje szerokość roboczą do 330 mm i waży około 34 kg.

To ciekawa odpowiedź dla użytkownika, który:

ma niewielki warsztat, dysponuje tylko 230 V, chce korzystać z wału spiralnego, ale nie potrzebuje dużej wyrówniarko-grubościówki.

Trzeba tylko pamiętać, że PS33 jest grubościówką.

Nie wykonuje pierwszej powierzchni bazowej jak wyrówniarka.

Jeżeli nie jesteś pewien, dlaczego ma to znaczenie, warto przeczytać również nasz poradnik „Jak wyprostować krzywą deskę?” – tam wyjaśniamy cały proces od pierwszej płaszczyzny do gotowego wymiaru.

Czy po wale spiralnym nie trzeba już szlifować?

To zbyt daleko idące stwierdzenie.

Wał spiralny może dać bardzo dobrą powierzchnię, szczególnie na trudnym materiale.

Nie oznacza jednak, że zastępuje szlifowanie.

Przy produkcji mebli, lakierowaniu, olejowaniu czy bejcowaniu nadal może być potrzebne przygotowanie powierzchni ścierniwem.

Różnica jest inna:

dobrze ostrugany materiał wymaga mniej pracy naprawczej.

Zamiast usuwać głębokie wyrwania, zaczynamy od znacznie lepiej przygotowanej powierzchni.

W produkcji to może przełożyć się na realną oszczędność czasu.

Czy wał spiralny pobiera mniej mocy?

Nie należy traktować wału spiralnego jako prostego sposobu na zwiększenie możliwości zbyt słabego silnika.

Rzeczywiście, dzięki stopniowemu kontaktowi kolejnych płytek obciążenie może narastać bardziej równomiernie.

Ale ilość energii potrzebna do usunięcia określonej ilości twardego drewna nadal jest znaczna.

Jeżeli jednocześnie obrabiamy szeroką deskę i ustawimy duży zbiór, maszyna nadal będzie mocno obciążona.

Dlatego również przy wale spiralnym warto stosować podstawową zasadę:

przy szerokim, twardym i wymagającym materiale kilka lżejszych przejść często daje lepszy rezultat niż jedno agresywne.

Czy każda głowica z płytkami jest taka sama?

Nie.

Na rynku spotyka się różne określenia: wał spiralny, spiral cutterhead, helical cutterhead, segmented cutterhead.

Sama obecność małych płytek nie mówi jeszcze wszystkiego.

Znaczenie mają także:

ich ułożenie, geometria ostrza, kąt ustawienia względem materiału, liczba płytek, średnica wału oraz jakość wykonania gniazd.

Dlatego przy porównywaniu dwóch maszyn nie warto ograniczać się do zdania:

„obie mają płytki, więc pracują tak samo”.

Nie muszą.

Kiedy wybrać klasyczne noże?

Klasyczny wał wybrałbym przede wszystkim wtedy, gdy budżet na maszynę jest ograniczony, obrabiasz głównie standardowe gatunki drewna o stosunkowo przewidywalnym usłojeniu i nie przeszkadza Ci okresowe ostrzenie oraz ustawianie noży.

Dla wielu hobbystów oraz mniejszych warsztatów będzie to najbardziej racjonalny stosunek ceny do możliwości.

Dobrze ustawione, ostre noże HSS nadal potrafią pozostawić bardzo dobrą powierzchnię.

Nie ma powodu dopłacać do technologii, której zalet praktycznie nie wykorzystamy.

Kiedy dopłata do wału spiralnego ma największy sens?

Sytuacja zmienia się, gdy maszyna pracuje intensywnie.

Jeżeli regularnie obrabiasz twarde drewno, materiał o zmiennym usłojeniu, elementy z dużą liczbą sęków albo drogie gatunki, których nie chcesz niszczyć wyrwaniami, wał spiralny staje się znacznie bardziej interesujący.

Jeszcze mocniej przemawia za nim produkcja zawodowa.

W firmie koszt nie kończy się na cenie ostrza.

Liczymy również:

czas przestoju, obsługę maszyny, ponowne ustawianie noży, szlifowanie po struganiu oraz wartość materiału zniszczonego przez wyrwanie.

Wtedy droższy wał może zacząć zarabiać na siebie w codziennej pracy.

Wał spiralny czy klasyczne noże – co wybrać?

Nie ma jednej odpowiedzi dla każdego warsztatu.

Klasyczne noże nadal mają bardzo mocne argumenty: niższy koszt maszyny, możliwość ostrzenia i świetne rezultaty w typowym materiale.

Wał spiralny daje największą przewagę przy intensywnej pracy, trudnym usłojeniu i sytuacjach, w których liczy się czas obsługi oraz jakość powierzchni.

Dlatego zamiast pytać:

„Który wał jest lepszy?”

lepiej zapytać:

„Na jakim drewnie pracuję, jak często korzystam z maszyny i ile kosztuje mnie poprawianie powierzchni po struganiu?”

Jeżeli obrabiasz kilka prostych desek miesięcznie, klasyczne noże mogą być wszystkim, czego potrzebujesz.

Jeżeli każdego tygodnia przez maszynę przechodzą dziesiątki albo setki elementów z litego drewna, odpowiedź może wyglądać zupełnie inaczej.

Pełną ofertę obu typów maszyn znajdziesz tutaj:

Strugarki, grubościówki i wyrówniarko-grubościówki – Laguna Polska

FAQ – najczęstsze pytania

Czy wał spiralny daje gładszą powierzchnię?

Często tak, szczególnie przy drewnie o zmiennym przebiegu włókien. Największą korzyścią jest jednak przede wszystkim zmniejszenie ryzyka głębokich wyrwań. Ostateczny efekt zależy również od stanu płytek, zbioru i samego drewna.

Czy wał spiralny jest cichszy?

Podczas samego skrawania zwykle odczuwalna jest spokojniejsza praca, ponieważ nie cały długi nóż wchodzi w materiał jednocześnie. Maszyna nadal pozostaje jednak głośnym urządzeniem i wymaga ochrony słuchu.

Czy płytki w wale spiralnym trzeba ostrzyć?

W modelach takich jak JPT-310HH nie. Po stępieniu krawędzi płytkę obraca się o 90°. Po wykorzystaniu wszystkich czterech krawędzi wymienia się ją.

Czy po uszkodzeniu jednej płytki trzeba wymienić cały komplet?

Nie. Jedną z największych zalet wału segmentowego jest możliwość obrócenia lub wymiany tylko uszkodzonego elementu.

Czy klasyczne noże można ostrzyć?

Tak. Noże HSS stosowane m.in. w JPT-310 i JPT-410-T można ponownie ostrzyć pod warunkiem zachowania właściwej geometrii i równomiernego przygotowania kompletu.

Czy wał spiralny jest wart dopłaty w domowym warsztacie?

Jeżeli często obrabiasz twarde lub trudne drewno albo szczególnie zależy Ci na wygodzie obsługi ostrzy – może być. Przy sporadycznej pracy ze standardowym materiałem klasyczny wał zwykle pozostaje bardziej ekonomicznym rozwiązaniem.