zapas - wykonanie wszystkich

Wymiary podane są w milimetrach. Rysunek poglądowy nie przeznaczony do skalowania.

Następnym łukiem, którym się zajmiemy, jest

długi łuk retro-refleksyjny

Do wykonania potrzebne jest wysokiej jakości drewno jednego z dwóch gatunków – wiązu lub jesionu. Drewno nie musi być całkiem suche – najkorzystniej jeżeli ma nie więcej niż 25-30% wilgotności.

Na grzbietowej stronie przygotowanej dwumetrowej listwy trasujemy kształt łuku (można skorzystać z mojej propozycji) i wycinamy, doprowadzając do zgodności z rysunkiem, jednak pozostawiamy mały naddatek na przyszłe korekty podczas kształtowania. Tak przygotowany materiał poddajemy obróbce hydrotermicznej w celu uplastycznienia drewna, na obu końcach, na długości ok. 60cm. Proces hydrotermiczny możemy przeprowadzić w rurze o średnicy 10cm, najlepiej stalowej, ocynkowanej, o długości 100cm, pokrytej materiałem izolacyjnym. Jeden koniec rury zaślepiamy, w zaślepce robimy otwór przez który doprowadzimy parę wodną. W tak przygotowaną rurę wkładamy jedno ramię łuku uszczelniając wolną przestrzeń pomiędzy łukiem a ścianką rury na drugim jej końcu, jednocześnie umożliwiając odpływ skroplonej pary.

Doprowadzamy parę wodną, parzymy ok. 1 godz. na 1cm przekroju drewna.

Wcześniej musimy przygotować wzornik krzywizny, na którym gięte będzie drewno. Wzornik można wykonać ze stalowego płaskownika 40x5mm długości 50cm, użebrować aby się nie odkształcał (nie obejdzie się bez spawania).

Krzywizna zbliżona jest do fragmentu okręgu o promieniu R- 280mm na długości 30cm, tak więc 20cm płaskownika pozostaje proste.

Aby nie doprowadzić do nieodwracalnych zmian w strukturze drewna w procesie hydrotermicznym, temperatura nie może przekroczyć 100-120°C.

Zmiany zachodzące w drewnie pod wpływem łagodnych parametrów pary nasyconej są odwracalne. Zmiany te charakteryzują się tym, że po zakończeniu obróbki hydrotermicznej i doprowadzeniu drewna do wartości temperatury i wilgotności z przed okresu nagrzewania, drewno odzyskuje swoje pierwotne fizyczne i mechaniczne właściwości.

Bardzo ważny jest czas od momentu uplastycznienia drewna do jego wygięcia, gdyż zjawisko zanikania przemian hydrotermicznych drewnie następuje bardzo szybko. Praktycznie mamy ok. 15sek. czasu na wykonanie czynności gięcia.

Dlatego wszystko wcześniej musi być przygotowane, tzn.:

• • wzornik dokładnie zamocowany, najlepiej w imadle, i przykryty paskiem folii, aby nie doprowadzić do przebarwień drewna

  • przygotowane dwa lub trzy ściski

  • taśma stalowa ocynkowana 2x40mm długości 60-70cm

  • jedna osoba do pomocy

Kiedy uznamy, że proces parowania został zakończony, jedna osoba wyciąga łuk z rury i przykłada grzbietem do wzornika, natomiast druga przykłada taśmę stalową na łuk i skręca ściskiem. Powoli, stopniowo, w przeciwną stronę od ścisku, zginamy drewno łącznie z taśmą i łapiemy następnymi ściskami.

Drugie ramię wymaga takiego samego procesu. Teraz łuk pozostawiamy do wyschnięcia, tak jak to wcześniej opisałem. Proces hydrotermiczny powoduje wzrost o kilka procent wilgotności drewna, szczególnie w wierzchniej warstwie.

Przypomnę, że interesuje nas drewno o wilgotności 8-10%.

Po wysuszeniu postępujemy dokładnie tak samo, jak w przypadku wcześniej opisanego długiego łuku angielskiego. Końce ramion obrabiamy tak, jak ramiona do łuku retro-refleksyjnego składanego.

Propozycje długiego łuku retro-refleksyjnego przedstawia poniższy rysunek. Wymiary w nawiasach dotyczą drugiej propozycji. Ja wykonałem te łuki z jesionu (Fraxinus excelsior), długość naciągu w obu łukach to 31” , siła naciągu dłuższy 22,5kg 50Ibs, waga 950g, krótszy 21kg 46lbs, waga 700g.

Trzecim łukiem, jaki przedstawię to

łuk retro refleksyjny składany

Zaczniemy od wykonania majdanu, drewno na ten cel może być z gatunków łucznych, jak również z wcześniej wspomnianych: jarząb, orzech włoski, grusza, czarna topola (twardziel). Wzdłuż słoi wycinamy z naddatkiem na obróbkę prostopadłościan o podstawie 35x30 i długości 450mm dla łuku o max. sile naciągu do 20kg, lub 35x35x450mm dla łuku o max. sile naciągu powyżej 20kg. Zajmiemy się tym pierwszym. Tak przygotowane drewno poddajemy obróbce hydrotermicznej przez ok. 2 godz. i wyginamy na wcześniej przygotowanym wzorniku (można go wykonać z grubego drewna). Krzywizna wzornika to fragment okręgu o promieniu 1300mm. Gięcie najlepiej wykonać na małej prasie, można też dużym ściskiem stolarskim. Wygięte drewno pozostawiamy do wyschnięcia. Następnie trasujemy przygotowany materiał wg poniższego rysunku i obrabiamy.

Wiercimy otwory do zamocowania ramion, podstawki pod strzałę, stabilizator i celownik. Profile krzywizn najlepiej z grubsza obrabiać małą szlifierką kątową z tarczą lamelkową. W wykończeniu bardzo pomocne jest mini narzędzie z giętkim wałkiem napędowym, z wymiennymi końcówkami. W wywiercone otwory wklejamy na klej poxipol metalowe tulejki:

• • podstawka i celownik Ø 6 z gwintem wewnętrznym M5 długość 10mm

  • stabilizator Ø 10 z gwintem wewnętrznym M8 długość 13mm

Papierem ściernym 120 obrabiamy na gładko cały majdan i wkręcamy śruby mocujące ramiona.

Teraz zajmiemy się wykonaniem ramion. Na wybranym drewnie o wilgotności od 10 do 25%, na stronie grzbietowej, trasujemy dwa prostokąty (najlepiej, aby były obok siebie, co da gwarancję podobnych właściwości mechanicznych) 33x730mm i wycinamy. Docelowo wymiar ramienia będzie wynosił 30x700mm, naddatek niezbędny jest do dalszej obróbki i kształtowania. Grubość ramienia w miejscu mocowania z majdanem to 17mm, natomiast gryfu 12mm, pewien odcinek ma 11mm – patrz rys. poniżej. Dlatego musimy tak zestrugać ramię, aby sukcesywnie zmniejszyć jego grubość do 12mm. Cały czas pamiętać musimy, że nie wolno obrabiać grzbietu ramienia, aby nie przerwać słoi.

Dobre efekty daje szlifowanie tarczą lamelkową lub stacjonarną szlifierką do płaszczyzn drewnianych.

Kiedy wymiary drewna osiągną zgodność z rysunkiem, przeprowadzamy obróbkę hydrotermiczną w sposób opisany przy wykonywaniu długiego łuku retro–refleksyjnego. Do uzyskania krzywizn korzystamy z tego samego wzornika (najlepiej mieć dwa). Wygięte ramiona pozostawiamy do wyschnięcia, aby uzyskać wilgotność w granicach 8-10%.

Po wysuszeniu ramion ustalamy ich długość na 700mm, wiercimy otwory pod śruby mocujące, zwężamy łukowato końce ramion na długości 250mm – patrz rys. – oraz wycinamy gryfy. Tak przygotowane ramiona zakładamy na ćwiczebny majdan (nie ten wcześniej wykonany), prosty, tej samej długości, i przystępujemy do ich kształtowania w sposób opisany przy długim łuku angielskim.

Kiedy ukształtujemy ramiona i uzyskamy ich symetryczną pracę bez bocznych skręceń, ramiona przekładamy na właściwy, docelowy majdan i dla pewności sprawdzamy ukształtowanie. Jeżeli nie trzeba robić korekt, to zwracamy uwagę, czy przykręcone ramiona i majdan stanowią linię prostą.

Teraz wspólne powierzchnie boczne majdanu i ramion zeszlifowujemy w jedną płaszczyznę z obu stron tak, aby szerokość majdanu i ramion była jednakowa i wynosiła 30mm. Następnie zdejmujemy ramiona i cienką folią owijamy tę część ramienia, która styka się z majdanem i, robiąc otwory w folii, przykręcamy ramiona z powrotem. Sprawdzamy, czy majdan z ramionami tworzy linię prostą.

Z tego samego drewna co majdan przygotowujemy cztery elementy o wymiarach 75x55x7mm (długość, szerokość, grubość) i na klej wikol przyklejamy do wcześniej szlifowanych, bocznych powierzchni majdanu. Elementy klejone skręcamy ściskami do wyschnięcia. Folia sprawi, że ograniczniki, które właśnie zostały przyklejone, związane są tylko z majdanem.

Po wyschnięciu zdejmujemy ramiona (dobrze zaznaczyć gdzie które było) i obrabiamy ograniczniki zgrubnie i papierem ściernym 120. Następnie całość – majdan i ramiona – szlifujemy papierem 180 i 220, aby wygładzić głębsze rysy i nierówności. Sprawdzamy też, czy ramiona dają się łatwo zakładać i zdejmować.

Jeżeli nie mamy zastrzeżeń, to wagą sprężynową sprawdzamy siłę naciągu potrzebną do napięcia na długość 31” i przystępujemy do malowania lakierem bezbarwnym – jeśli chcemy mieć naturalny kolor drewna – lub przed malowaniem barwimy drewno na wybrany kolor. Malować należy trzykrotnie, po pierwszym i drugim powierzchnie lakierowane przetrzeć bardzo drobnym papierem ściernym. Na rysunkach wszystkie wymiary podane są w milimetrach. Rysunki są poglądowe – nie wykonane w skali. Dla ułatwienia dołączam zdjęcia.

Łuk wykonany z drewna (majdan: klon jawor, ramiona: wiąz górski) osiąga naciąg 19kg, 41lbs, przy 31” naciągu, waga łuku 650g. Można nieznacznie skrócić ramiona – wzrośnie wówczas siła naciągu – lecz pamiętajmy, że długie ramiona gromadzą więcej energii.

Kontynuując prace z różnymi gatunkami drewna, z których można wykonać łuk postanowiłem opisać wykonanie:

krótkiego łuku retro –refleksyjnego

Bardzo wdzięcznym materiałem na tego typu łuk okazał się Żywotnik Zachodni (Thuja occidentalis) – uwaga na pył przy obróbce - całe drewno jest trujące!

Drzewo ok. 20 letnie ściąłem w pierwszej dekadzie stycznia, oczywiście egzemplarz miał u podstawy ok. 7cm i w porównaniu z Żywotnikami Ameryki Północnej był więcej niż mizerny. Tego samego dnia drewno zostało okorowane. Wielkim problemem tego gatunku drewna uzyskanego z drzew rosnących w naszych warunkach są sęki. Jednak na 1,5m kłodzie udało mi się wytrasować przyszły kształt łuku i wyciąć, zostawiając spory naddatek.

W tak przygotowanym drewnie - w zimie jest ono bardzo plastyczne (bez potrzeby parowania) - wygiąłem ramiona, wykorzystując te same wzorniki (fotografia), co przy wyginaniu ramion długiego łuku retro- refleksyjnego.

Tak przygotowany materiał zostawiłem w zimnej stolarni do końca marca. Następnie przez dwa miesiące drewno schło w temp. 22-24 °C i wilgotności 50-60%, pod koniec tego okresu zdjąłem wzorniki krzywizn ramion.

W trakcie suszenia nie wystąpiły żadne pęknięcia, nawet najdrobniejsze rysy, pomimo że drewno „oddychało” całą powierzchnią, bo nie było malowane.

Poniższy rysunek przedstawia drewno przed gięciem, pamiętajmy o naddatku na przyszłą obróbkę. Ja do wymiarów poprzecznych dodałem od 2 do 4 mm.

Ostateczne wymiary łuku w milimetrach

(Rysunek nie jest przeznaczony do skalowania)

W czerwcu przystąpiłem do dalszej obróbki drewna, uzyskując wymiary jak na rysunku. Po wykonaniu gryfów przyszła pora na kształtowanie łuku w sposób wcześniej opisany.

Po ukształtowaniu, w trakcie którego poczyniłem niezbędne korekty, aby ramiona wyginały się symetrycznie i bez skręceń bocznych.

Następnie bejcowanie i pierwsze malowanie lakierem, po wyschnięciu określenie naciągu oraz przestrzelanie. Potem jeszcze dwukrotne malowanie i łuk gotowy.

Przy niewielkiej sile naciągu łuk jest bardzo celny na średnich dystansach.

Parametry łuku:

Długość - 1390mm

Waga - 500g

Naciąg - 16kg/35Ibsprzy 30” naciągu

W ogóle trzymając łuk w ręce czuć, że ma on charakter i duszę. Strzelanie tym łukiem to wielka przyjemność.

Przy tej sile naciągu mogłem sobie pozwolić na przerwanie słoi na grzbiecie podczas profilowania majdanu, ponadto zwięzłość drewna jest bardzo duża.Łączny czas wykonania łuku to ok. 20 godzin.

Następny z krótkich łuków:

łuk retro-refleksyjny wzmocniony włóknem węglowym

Łuk wykonamy z drewna wiązu górskiego (Ulmus grabla), które schło w warunkach naturalnych ponad dwa lata, wilgotność drewna przed obróbką 8-10%.

Przy wstępnej obróbce drewna zawsze trzeba pamiętać, aby zostawić naddatek na obróbkę wykończeniową i korekty.

Wymiary łuku przed gięciem refleksów

Wyginanie refleksów przeprowadzimy na gorąco w sposób opisany przy omawianiu długiego łuku retro-refleksyjnego. Po wyschnięciu (ok. 10 dni w temp. 22-23°C) przystępujemy do obrabiania ramion i wycinania gryfów. Kolejny etap to kształtowanie łuku, wprowadzamy korekty, aby maksymalnie zbliżyć się do wymiarów na rysunku i aby łuk wyginał się symetrycznie. Po zakończeniu kształtowania czeka nas praca niezbyt prosta i wymagająca oprzyrządowania, a mianowicie przyklejenie na grzbiet łuku taśmy karbonowej grubości ok. 0,5mm. Taśma dostępna w handlu ma szerokość 50mm i jest szersza od łuku, ale to nie przeszkadza – nadmiar zostanie usunięty przy obróbce wykończeniowej.

Grzbiet łuku powlekamy cienką warstwą kleju (Epidian 5 z utwardzaczem PAC w proporcjach podanych przez J. Jankowskiego we wcześniej wspomnianej książce) następnie nasycamy klejem taśmę karbonową i kładziemy na grzbiet łuku, wygładzając. Ważne jest nasycenie klejem karbonu, aby po stwardnieniu kleju nie było go ani za mało, ani za dużo, a powierzchnia klejonej taśmy była gładka.

Tak przygotowany łuk wkładamy do worka VAKU (worek z folii PCV szczelny z króćcem do odsysania powietrza). Następnie do króćca podłączamy pompę próżniową (np.:TW-1A) –odsysamy powietrze z worka, a tym samym uzyskujemy docisk taśmy karbonowej do drewna w granicach 0,9kg/cm².

Zawsze w worku vaku znajdzie się nieszczelność powodująca spadek próżni, co niekorzystnie wpływa na wartość docisku. Aby nie narażać pompy na ciągłą pracę, trzeba ją zasilić poprzez sterownik programator (np.: EMT 700), który będzie włączał pompę co godzinę na 2-3min.

W warunkach otoczenia twardnienie kleju przeciąga się do15 godzin, temp. 50-60°C skraca ten okres, ale niekorzystnie wpływa na worek.

Prace wykończeniowe należy przeprowadzić w masce przeciwpyłowej, usunąć trzeba nadmiar taśmy, drobnym papierem ściernym wygładzić brzusiec i majdan , wybrać kolor i pomalować min. dwa razy, za każdym razem bardzo drobnym papierem zmatowić powierzchnie pod malowanie – i łuk gotowy.

Opisany ma parametry:

Długość 1435mm

Waga 550g

Naciąg 22,5kg przy 28” naciągu

Dwie ostatnie fotografie przedstawiają taśmę carbon rowing # 5cm 360g/m², która została przyklejona na grzbiet łuku.

Łuk jest bardzo dynamiczny, wygodny w strzelaniu i bardzo lekki.

Następnym łukiem, jako że stagnacja dla człowieka to cofanie się,

jest:

bardzo krótki łuk retro-refleksyjny

kompozytowy

Wykonany został z jednego kawałka bardzo dobrego drewna, za które uważam wiąz górski (Ulmus grabla).

Jednak proces jego wykonania zmodyfikowałem dość znacznie, konkretnie gięcie refleksów zostało wykonane zaraz po pozyskaniu drewna.

Już wcześniej pisałem, że w okresie zimowym (grudzień – luty) drzewa w naszej szerokości geograficznej mają największą zawartość wody w drewnie – oczywiście, oprócz brzozy, która ten okres przeżywa w maju. Tak więc wilgotność wiązu w przytoczonym okresie wynosi do 37% w bieli oraz do 54% w twardzieli – osobiście sprawdzałem, nie kryjąc zdziwienia.

Tę wilgotność własną drewna wykorzystałem do gięcia refleksów.

Ale po kolei.

Drewno po pozyskaniu oceniamy pod względem przydatności, omijamy sęki, skrzywienia

i wykonujemy z niego przybliżony kształt docelowego łuku.

Wymiary podane są w milimetrach. Rysunek poglądowy nie przeznaczony do skalowania.

Najlepiej na początku wykonać płaską belkę o grubości 25 do 35mm. Jedna z dwóch nie obrabianych powierzchni będzie grzbietem łuku (czasami obie, jeśli z belki wyjdą dwa łuki). Na tej belce rysujemy kształt łuku i obrabiamy. Mając gotowy, wstępnie obrobiony łuk przystępujemy do wyginania refleksów.

Wykonując łuk tylko z twardzieli, możemy pokusić się na gięcie refleksów do 90° na zimno, bez podgrzewania – sprawdzałem, jest to możliwe.

Jak wcześniej zaznaczyłem, wykorzystujemy tu wstępną wilgotność drewna i podczas parowania drewno nie wchłania dużej ilości wody z zewnątrz, lecz wykorzystuje własną i następuje proces podgrzania tej wody, co w bardzo dużym stopniu uplastycznia drewno, wiązowe szczególnie.

Drewno można podgrzewać w sposób wcześniej opisany lub w wodzie. Istotne jest, aby nie przekroczyć temperatury 95-100°C i nie doprowadzić do rozerwania błon komórkowych wewnątrz drewna, gdyż w znacznym stopniu zmniejszy to jego parametry.

Czas parowania lub grzania w wodzie nie zmienia się i wynosi ok. 60min/cm grubości.

Gięcie wykonujemy na wcześniej wykonanych profilach, zrobionych z płyty paździerzowej lub ze sklejki 18-20mm. Samo gięcie idzie bardzo sprawnie. Wcześniej przygotowanym sznurem przywiązujemy gięte drewno do profilu, aby zachowało kształt.

Tak przygotowany łuk odstawiamy w miejsce, gdzie zapewnimy mu powolne, ale sukcesywne schnięcie min. 6 m-cy. Ważne jest ułożenie suszonego łuku w jednej płaszczyźnie.

W międzyczasie trzeba zorganizować, po prostu kupić ścięgna wołowe (fachowcy mówią bicze wołowe), powoli dobrze je wysuszyć, maks. temperatura suszenia nie morze przekroczyć 30-35°C ponieważ upieczone ścięgna są nic nie warte.

Następnie te suche ścięgna młotkować (ja to robiłem drewnianym młotkiem na równej stalowej powierzchni, aby nie poprzecinać włókien) i porozdzielać poszczególne włókna ścięgien.

Po półrocznej kwarantannie dokładnie obrabiamy łuk na wymiar, wypiłowujemy gryfy, profilujemy majdan. Grubym papierem ściernym matowimy grzbiet łuku i przystępujemy do nakładania (klejenia) ścięgien, zaczynając od środka.

Przed pierwszą warstwą ścięgien zmatowiony grzbiet trzeba nasączyć rozcieńczonym klejem, tym samym, którym będziemy kleić ścięgna.

Najlepszym klejem do klejenia ścięgien jest klej rybi, ja używałem skórnego, też spełnia swoją rolę. Pęk ścięgien nasączonych klejem kładziemy na zakładkę, tak aby pokryć dokładnie wybrany fragment grzbietu w kierunku jednego i drugiego gryfu.

Po przeschnięciu kładziemy następną warstwę pamiętając, że zaczynamy w miejscu zakładki.

W trakcie klejenia ścięgien przyklejamy też wcześniej przygotowane wsporniki prowadzące cięciwę.

Na jeden łuk, w zależności od jego powierzchni grzbietowej i siły naciągu, jaką chcemy uzyskać, potrzeba od 50 do 150g suchych już rozdzielonych ścięgien.

Tak przygotowany łuk pozostawiamy do wyschnięcia na min. dwa tygodnie.

Następnie profilujemy ramiona, używając odpowiednich krzywek, aby zmusić je do zginania w miejscu, w którym właśnie chcemy. Z założonymi krzywkami zaczynamy kształtować łuk.

Kilka, kilkanaście krótkich napięć wystarczy. Zdejmujmy krzywki i dalej kształtujemy łuk, zwracając uwagę, czy ramiona wyginają się równo (symetrycznie) i czy nie ulegają skręceniom. Jeżeli trzeba zrobić korekty, to pamiętajmy, że ramię zawsze skręca w słabszą stronę i aby to skompensować, trzeba zeszlifować drugą stronę.

Kiedy uznamy, że łuk jest ukształtowany, przystępujemy do pokrycia grzbietu łuku skórą naturalną (cielęcą, kozią lub – jeśli ktoś ma – z węża) używając tego samego kleju, którym kleiliśmy ścięgna. Dodatkowo możemy pokryć skórą majdan, używając zdobień.

Powyższy łuk ma długość (mierzoną po krzywej)120cm z założoną cięciwą 110cm.

Maks. długość naciągu 26"

Maks. naciąg 15kg

Waży zaledwie 260g.

Ten z kolei przy tych samych długościach ma naciąg 16kg i waży 320g

Łuk tak wykonany wymaga środków konserwujących. Skórę konserwujemy pastą do pielęgnacji skóry naturalnej z woskiem pszczelim, a drewno miksturą z terpentyny i wosku pszczelego w stosunku wagowym 1:2 lub 1:3 .

Aby zachować 100% natural, cięciwę trzeba wykonać przynajmniej lnianą, ja zrobiłem z dakronu, ale zawsze można zmienić.

Środki konserwujące maja za zadanie utrzymanie w łuku określonej wilgotności tj. ok. 8%.

Spadek wilgotności poniżej tej granicy może spowodować złamanie łuku- przekonałem się o tym przetrzymując łuk zbyt długo w pomieszczeniu z centralnym ogrzewaniem.

Zbyt duża wilgotność bardzo niekorzystnie wpłynie na warstwę ścięgien połączoną z drewnem. Tak więc trzeba znaleźć optymalne warunki do przechowywania łuku kompozytowego.

Zachowując proporcje można wykonać łuk dłuższy, gromadzący więcej energii a także o większej sile naciągu.