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Werkstoffkunde Holz .docx

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Faculty
Economics
Discipline
Craft / Design / Technology
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Lesson plan
University, School
Technische Universität Berlin
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2010, Weng
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Werkstoffkunde Holz

Inhaltsverzeichnis

1. Abstract. 1

2. Sachanalyse. 2

3. Verlaufsbeschreibung.. 3

4. Materialien. 7

5. Weiterführende Literatur. 19

 

1. Abstract

 

1.1 Inhalt

Die Schüler lernen an verschiedenen Lernstationen den Werkstoff Holz in seiner Verschiedenheit kennen.

1.2 Ziele

Die Schüler erwerben die Kompetenz, eine begründete Entscheidung für einen bestimmten Werkstoff unter einer Fragestellung treffen zu können. Des weiteren lernen die Schüler, wie man Beobachtungsprotokolle ausfüllt, kennen spezifische Eigenschaften des Werkstoffs Holz, können im Team arbeiten und sich und ihre Ergebnisse zu präsentieren.

1.3 Zeit

·         2*90 Minuten

1.4 Methoden

·         gelenktes Unterrichtsgespräch

·         Stationenlernen

1.5 Medien/Materialien

·         Arbeitsblätter , Holzfeinsäge, Leim, Unterlagen, Wasserbehälter, Pinsel, Acryllack, Preistabelle

 

 

2. Sachanalyse

 

Buchenholz ist sehr hart und mit einer Rohdichte von 720 kg/m3 bei 12 bis 15 % Holzfeuchte ein schweres heimisches Laubholz, das mit dem Eichenholz vergleichbar ist. Es ist sehr homogen in seiner Dichte, zäh und wenig elastisch und besitzt als Bauholz ausgesprochen gute Festigkeitswerte.

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Es lässt sich allerdings leicht imprägnieren und damit dauerhafter machen, wobei es dann auch unter extremen Wetterbedingungen sehr lange haltbar ist. Das Holz kann aufgrund seiner homogenen Struktur gut bearbeitet werden, es lässt sich mühelos schneiden, fräsen, hobeln, bohren und schleifen, auch zum Schnitzen und Drechseln ist es geeignet. Der Haupteinsatzbereich für Buchenholz ist die Möbelproduktion, wo es sowohl als Massivholz wie auch als Sperrholz, Formsperrholz und Formschichtholz eingesetzt wird.

Es dient für die Herstellung von harten und widerstandsfähigen Oberflächen für stark beanspruchte Möbel, insbesondere Kinder- und Jugendmöbel, Büromöbel und Bestuhlungen. Ein sehr großes Verwendungsspektrum hat Buchenholz im Bereich der Alltagsgegenstände. Hier reicht seine Verwendung von Küchengeräten wie Frühstücksbrettern, Nudelrollen, Schüsseln, Tabletts und Messergriffen über die Griffe von Bürsten und Besen bis hin zu Werkzeuggriffen, Gerätestielen, Werkbänken, Zollstöcken und Wäscheklammern.

In der Spielzeugindustrie ist es als spanfreies und hartes Holz das am meisten verwendete Holz.

 

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Es wird für Treppen, Parkettfußböden, Außentüren, Schwellen, Holzfachwerk und im Wasserbau eingesetzt. Zudem ist es gut von Hand spaltbar und lässt sich extrem lange lagern.

Kiefer: Die mechanischen Eigenschaften des Holzes sind im Vergleich zu denen der Fichte sehr gut. Eine gute Zähigkeit und eine mäßige Schwindung sind ebenfalls sehr gut nutzbare Eigenschaften des Holzes. Das Kernholz der Kiefer ist mäßig bis wenig dauerhaft gegenüber holzzerstörenden Pilzen.

Das heißt, dass es unbehandelt für tragende Bauteile in Bereichen eingesetzt werden kann, in denen eine gelegentliche Befeuchtung möglich ist, nicht jedoch mit Erdkontakt oder direkter Bewitterung. Die Bearbeitung des Holzes durch Sägen, Hobeln, Fräsen, Messern (für die Herstellung von Furnieren) und andere Techniken ist problemlos möglich, auch die Verbindung durch Schrauben und Nägel sowie durch Leim ist problemlos.

Anstriche, Lasuren und Beizen sind ohne Aufwand anwendbar, allerdings können sich hier starke Harzgehalte negativ auswirken. Als Bau- und Konstruktionsholz wird Kiefernholz nahezu überall eingesetzt; sowohl im Innenausbau wie auch bei Außenanwendungen. Der Möbelbau stellt für Kiefernholz eines der Hauptverwendungsgebiete dar; es wird sowohl massiv wie auch in Form von Holzwerkstoffen als Blindholz und Hauptholz für einfache Möbel eingesetzt, Kiefernholzfurniere werden zudem für die optische Gestaltung verwendet.

In der Verpackungsindustrie werden bsp. Kisten, Paletten, Container, Fässer und andere Behälter sowie Holzwolle aus Kiefernholz hergestellt.

 

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Für Sperrholz gibt es eine breite Anwendungspalette: als Baustoff für Außenwände, Dachschalungen, Innenwände und Betonschalungen im Rohbau und für Wand- und Deckenbekleidungen, Dachausbauten, Türen, Treppen und als Trägermaterial für Holzfußböden im Ausbau. Im Möbelbau wird es für Schränke, Regale, Tische, Wohn- und Sitzmöbel verwendet.

Insbesondere dort, wo trotz hoher Belastung dünne Querschnitte gefordert sind, wird Sperrholz eingesetzt. Sperrholz ist, was die Festigkeit und Formstabilität betrifft, gegenüber der Spanplatte klar im Vorteil. Darüber hinaus wird es im Fahrzeug- und Bootsbau sowie als Verpackungsmaterial verwendet.

Spanplatte: Sie bestehen aus unterschiedlich großen beleimten Spänen, die in zumeist drei bis fünf Schichten zu Mehrschichtplatten verpresst werden. Die äußeren Schichten bestehen dabei fast immer aus dem feineren Spanmaterial, insbesondere wenn sie anschließend zu dekorativen Zwecken beschichtet werden (z.B. im Möbelbau).

Da der massive Holzverbund aufgehoben ist, haben diese Platten in Richtung der Plattenebene, also Länge und Breite der Platte, nahezu die gleichen Quell- und Schwindeigenschaften, allerdings auch wesentlich geringere Festigkeiten als Vollholz. Hauptabnehmer von Spanplatten ist die Möbelindustrie, gefolgt von der Bauindustrie für den Innenausbau.

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3. Verlaufsbeschreibung

 

Fragestellung: Stelle dir vor, wir möchten ein Vogelhäuschen aus Holz bauen. Du sollst entscheiden, welches Holz wir für die Produktion verwenden sollen.

Ablauf: Du durchläufst Lernstationen, an denen du Experimente zu den Eigenschaften verschiedener Holzarten machst. Deine Ergebnisse protokollierst du mit einem Beobachtungsprotokoll.

Ziel: Du sollst am Ende begründet sagen können, warum du welches Holz für das Vogelhäuschen nehmen würdest.

Aufgabenstellung: Das Häuschen soll an einem Baum befestigt werden, nicht teuer in der Herstellung sein und lange halten. Zum Bau des Häuschens verwenden wir Holz, Holzschrauben oder Nägel, Leim und Acryllack.

Erste Überlegungen: Das Vogelhäuschen muss:

·         gegen Wasser geschützt sein,

·         preiswert sein,

·         gut bearbeitbar sein.

Unterrichtsablauf in den ersten 90 Minuten:

Nach der Einleitung in der das Vorhaben, die Idee, das verfolgte Ziel und die Methoden erleutert worden sind, werden die Schüler je nach Gruppengröße in Teams eingeteilt oder teilen sich selber ein. Die Gruppengröße sollte so gewählt sein, dass an den Stationen kein Stau entsteht. Die Bearbeitung der Stationen erfolgt nichtchronologisch.


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