Глава 3 Виды столярно-плотницких работ
Во время плотницких и столярных работ выполняется ряд действий, связанных с обработкой древесины: разметка, рубка, колка, теска, пиление, строгание, долбление, сверление, шлифовка, склеивание, а также соединение древесных деталей различными способами и пр. Для каждого вида работ требуются определенные инструменты, крепежный материал, фурнитура, составы и защитно-декоративные покрытия. Кроме того, необходимо знание основных приемов при выполнении тех или иных работ.
Разметка материала
Эта процедура необходима, чтобы получить точные размеры деталей и свести к минимуму отход древесины.
Для разметки используются отвес, рейсмус, угольник, складной метр, правильный брусок (или линейка), рейки, ерунок, малка, шило, разметочный циркуль и гребенка, а также шаблоны. Инструменты для разметки должны быть качественными, чтобы не возникло ошибок, которые могут привести к перерасходу материала.
Совет мастера
Все последующие работы: распил, строгание, долбление, сверление и прочие выполняются только по меткам или рискам. Перед раскроем досок на заготовки необходима предварительная разметка. В этом случае обязательно нужно делать припуск на дальнейшую обработку древесины, сушку и коробление. Когда древесина уже сухая, то сушку и коробление можно не учитывать.
Припуском называется превышение размеров заготовки по сравнению с готовыми деталями. По длине припуск может достигать 2–4 см, по ширине и толщине – 0,5 см. Оставляя припуски, необходимо также учитывать ширину пропила, поэтому, особенно начинающему столяру, нужно делать припуски немного больше.
При распиливании дерева поперек ставится короткая черточка – метка. Длинная сплошная линия – риска – намечается при распиливании дерева вдоль и поперек.
Лучше раскраивать доски по остроганной пласти, чтобы были видны все пороки дерева, и их можно было обойти или вырезать. Тогда удастся сократить потери древесины.
Ставить метки и риски можно простым карандашом твердостью Т, ТМ, М, а также шилом, рейсмусом или стамеской. Не рекомендуется использовать химический карандаш, потому что он оставляет следы, которые проступают даже сквозь масляную краску.
Теска древесины
Этот вид работы выполняется в процессе изготовления различных столярных изделий, особенно при оформлении или отделке дома. Для него потребуется топор средних размеров. Существует несколько видов тески древесины.
Теска бревна на 1 кант
Предварительно нужно уложить бревно на две деревянные подкладки (чураки) и закрепить их угловыми скобами. Когда в подкладках выбрано треугольное или полукруглое отверстие (выемки), бревно будет удерживать более прочно. После размещения бревна на его торцах нужно разметить вертикальные линии (риски) с помощью отвеса. Затем по верху этих рисок топором делаются защепы, в которые закладывается шнур. Один конец шнура при теске можно держать рукой.
Отеска ведется по окоренному и неокоренному бревну. При работе с бревном, окоренным и почерневшим от времени, следует натереть шнур мелом. Если бревно не окорено, то шнур лучше натереть углем, потому что на светлой древесине мел будет плохо заметен. Далее необходимо, после закрепления шнура, подойти к середине бревна, встать с обратной стороны отеса, поднять шнур и опустить его строго вертикально, чтобы на торцах бревна образовались вертикальные линии от мела или угля. Далее делается оттеска бревна на 1 кант по этой линии. Отесывать нужно от вершины бревна к комлю – тогда не будет задиров.
Чтобы ускорить работу, следует сделать со стороны отеса через каждые 25–35 см надрубы на глубину отеса. Это позволит скалывать древесину, а потом отесывать. Первоначальная щепа снимается до пробитой линии, древесина до 5 мм остается нетронутой. Потом бревно окончательно зачищается до получения чистой вертикальной плоскости.
Теска бревна на 2–4 канта
Эта процедура проделывается в той же последовательности, что и теска бревна на 1 кант. Но в этом случае ширина стесываемых сторон должна быть одинаковой, чтобы бревно не получилось однобоким. Если попадаются искривленные бревна, то перед теской их следует уложить выпуклой стороной вверх.
Теска бревна на 4 канта проводится с дополнительными метками. Сначала на некомлевой стороне бревна (в отрубе) необходимо провести циркулем окружность, имеющую такой диаметр, чтобы в нее вписалось бревно (или брус) со сторонами нужного размера. Далее такая же окружность делается на комлевой стороне. Затем через центр окружности нужно провести перпендикулярные линии. Концы этих линий в пределах окружности соединяются прямыми линиями, образуя квадрат с четырьмя вершинами. Такой же квадрат отмечается на другой стороне торца. Через вершины квадратов потом пробиваются линии – риски, по которым затем и выполняется оттеска бревна на 4 канта.
Теска бревна накругло под одну скобу с постоянным сечением
Сначала нужно отесать бревно на 4 канта. Потом торцы бревна разделить на 4, 6 или 8 равных частей по вертикали и горизонтали.
По всей длине бревна (бруса) с помощью намеленного шнура пробиваются линии. Полученные уголки стесываются топором для получения нужной округлости. Ее необходимо сверить с выполненной полуокружностью, равной диаметру бревна. Делается сверка с помощью скобы или шаблона. После тески круглую заготовку можно аккуратно острогать со всех сторон, чтобы она получилась идеально гладкой.
Такие круглые заготовки обычно используются для украшения срубов – крыльца, веранды, наличников и т. п.
Этот вид работы выполняется в процессе изготовления различных столярных изделий, особенно при оформлении или отделке дома. Для него потребуется топор средних размеров. Существует несколько видов тески древесины.
Теска бревна на 1 кант
Предварительно нужно уложить бревно на две деревянные подкладки (чураки) и закрепить их угловыми скобами. Когда в подкладках выбрано треугольное или полукруглое отверстие (выемки), бревно будет удерживать более прочно. После размещения бревна на его торцах нужно разметить вертикальные линии (риски) с помощью отвеса. Затем по верху этих рисок топором делаются защепы, в которые закладывается шнур. Один конец шнура при теске можно держать рукой.
Отеска ведется по окоренному и неокоренному бревну. При работе с бревном, окоренным и почерневшим от времени, следует натереть шнур мелом. Если бревно не окорено, то шнур лучше натереть углем, потому что на светлой древесине мел будет плохо заметен. Далее необходимо, после закрепления шнура, подойти к середине бревна, встать с обратной стороны отеса, поднять шнур и опустить его строго вертикально, чтобы на торцах бревна образовались вертикальные линии от мела или угля. Далее делается оттеска бревна на 1 кант по этой линии. Отесывать нужно от вершины бревна к комлю – тогда не будет задиров.
Чтобы ускорить работу, следует сделать со стороны отеса через каждые 25–35 см надрубы на глубину отеса. Это позволит скалывать древесину, а потом отесывать. Первоначальная щепа снимается до пробитой линии, древесина до 5 мм остается нетронутой. Потом бревно окончательно зачищается до получения чистой вертикальной плоскости.
Теска бревна на 2–4 канта
Эта процедура проделывается в той же последовательности, что и теска бревна на 1 кант. Но в этом случае ширина стесываемых сторон должна быть одинаковой, чтобы бревно не получилось однобоким. Если попадаются искривленные бревна, то перед теской их следует уложить выпуклой стороной вверх.
Теска бревна на 4 канта проводится с дополнительными метками. Сначала на некомлевой стороне бревна (в отрубе) необходимо провести циркулем окружность, имеющую такой диаметр, чтобы в нее вписалось бревно (или брус) со сторонами нужного размера. Далее такая же окружность делается на комлевой стороне. Затем через центр окружности нужно провести перпендикулярные линии. Концы этих линий в пределах окружности соединяются прямыми линиями, образуя квадрат с четырьмя вершинами. Такой же квадрат отмечается на другой стороне торца. Через вершины квадратов потом пробиваются линии – риски, по которым затем и выполняется оттеска бревна на 4 канта.
Теска бревна накругло под одну скобу с постоянным сечением
Сначала нужно отесать бревно на 4 канта. Потом торцы бревна разделить на 4, 6 или 8 равных частей по вертикали и горизонтали.
По всей длине бревна (бруса) с помощью намеленного шнура пробиваются линии. Полученные уголки стесываются топором для получения нужной округлости. Ее необходимо сверить с выполненной полуокружностью, равной диаметру бревна. Делается сверка с помощью скобы или шаблона. После тески круглую заготовку можно аккуратно острогать со всех сторон, чтобы она получилась идеально гладкой.
Такие круглые заготовки обычно используются для украшения срубов – крыльца, веранды, наличников и т. п.
Пиление
Для пиления используются ножовки, лучковые и электропилы. Пиление делается поперек, вдоль волокон и под углом. Для каждого типа пиления используются пилы с зубьями для продольного, поперечного и смешанного пиления. Пилы для смешанного пиления можно использовать и для продольного, и для поперечного пиления.
Углы заострения зубьев пилы для обработки мягкой древесины составляют 40–50°, для твердой древесины – 70°. Для продольного пиления самым эффективным углом резания будет угол в 60–80°, для смешанного – в 90°, для поперечного – 90-120°.
Перед работой необходимо выполнить разметку материала по всей длине. Это делается с помощью карандаша по линейке, рейсмусом или по линиям намеленного шнура.
При распиле бревна на заготовки нужно разметить места распила небольшими черточками-метками, при распиле бревна по длине следует ставить риски в виде сплошных или пунктирных линий.
Для работы пилой чисто и быстро необходимо направлять полотно пилы прямо по риске или около нее. Затем следует сделать запил – пропилить канавку глубиной 0,5–1 см. Некоторые столяры делают запил высотой на всю ширину полотна пилы.
Пила ставится по метке или риске или возле нее с левой стороны материала.
К метке или риске приставляется кусок дерева, а к нему – полотно пилы. Запил выполняется плавным движением пилы на себя без нажима на инструмент. Потом можно приступить к пилению вразмашку на всю длину полотна. Пилу следует держать одной или двумя руками.
При распиливании доски или бруска вдоль вразмашку нужно поворачивать полотно пилы так, чтобы оно было под прямым углом к лучку. Материал предварительно нужно прижать к верстачной доске струбцинами, а чтобы другой его конец не свисал, подставить под него подставку.
Отпиливаемую часть древесины необходимо поддерживать, чтобы не было откалывания.
Распил древесины на заготовки выполняется и по нестроганой, и остроганой поверхности. Можно острогать одну пласть материала шерхебелем, а затем провести на ней риски и делать распил. На остроганной поверхности риски лучше видны и по ним удобнее наблюдать за ходом пилы.
Совет мастера
Довольно часто для распила материала используется стусло. Это вспомогательное приспособление напоминает по виду лоток, состоящий из дна и двух боковых стенок, сбитых гвоздями. По боковым стенкам лотка сделаны пропилы под разными углами, доходящие до самого дна стусла.
Для удобства работы стусло часто закрепляется на верстаке. Обрабатываемая доска или брусок помещаются в стусло, прижимаются к одной стенке напротив пропила.
По этому пропилу затем и выполняется распил материала под нужным углом. С помощью стусла точность распила гарантирована.
Брак при распиливании древесины ручными пилами может получаться по следующим причинам:
– неправильный развод и заточка зубьев. В этом случае получается неровный, непрямолинейный и шероховатый распил;
– перекос полотна пилы. В результате получается пропил, не перпендикулярный пласти или кромке доски.
Чтобы избежать этого, во время пиления следует быть внимательным и пользоваться только хорошо наточенным и направленным инструментом.
Строгание
После распила заготовки на ее поверхности остается много различных дефектов: шероховатость, неровности и т. д. Все это можно устранить с помощью строгания. Для этой работы применяются струги с металлическими и деревянными колодками. Бывает плоское и фигурное строгание.
Для плоского строгания используются шерхебель, одинарный, двойной и торцевой рубанки, фуганок, полуфуганок и шлифтик. Для фигурного – зензубель, фальц-гебель, грунтубель, шпунтубель, калевки, горбачи и др.
Строгание выполняется вдоль, поперек и перпендикулярно (торцевое строгание) волокнам. Перед работой необходимо осмотреть заготовку, чтобы определить направление волокон.
В зависимости от целей далее выполняется та или иная техника строгания.
Обрабатываемая заготовка перед строганием обязательно прочно закрепляется на верстаке или верстачной доске, чтобы обеспечить безопасность в работе и сделать ее более качественно.
Техника плоского строгания
Строгание брусков или досок прямоугольного сечения выполняется последовательно. Сначала строгается одна сторона заготовки шерхебелем, рубанком и фуганком. Чистота строгания проверяется на глаз: заготовка ставится против света и к ней приставляется ровно строганая (фугованная) линейка, по которой определяется неточность работы.
После этого на обработанной стороне простым карандашом ставится метка (можно в виде кривой линии) и строгается вторая сторона заготовки. Она выверяется точно под угольник и после проверки на ней также ставится метка. Ширина бруска или доски должна соответствовать определенному размеру, поэтому рейсмусом на первой обработанной стороне проводится риска. По ней строго в угольник строгается третья сторона, после ее проверки на ней ставится метка. Только после этого рейсмусом определяется толщина заготовки и проводится риска на второй и третьей сторонах. Потом по этим рискам строгается четвертая сторона. В конце работы проверяется правильность всей заготовки с помощью угольника.
Проверить правильность строгания поверхности щита можно с помощью рейки и на глаз.
Строгать широкие заготовки (например, доски) можно захватками или частями без пропусков.
Трехгранные бруски изготовляются последовательно. Сначала строгается квадратный брусок. Потом он распиливается по диагонали на две части, образуя трехгранные бруски. Распиленная сторона строгается.
Пятиугольные бруски изготавливаются путем прикрепления трехгранных брусков к квадратным.
Шестигранные бруски делаются из квадратных или круглых заготовок. Сначала на торцах заготовки вычерчивается круг, который делится на шесть частей. По ним проводятся риски, по которым затем лишняя древесина спиливается, срубается или сострагивается. Каждая сторона шестигранника обрабатывается по очереди: 1, затем 2, 3 и т. д.
Строгание тонких деревянных брусочков имеет свою специфику, поскольку в обычном режиме они выгибаются и ломаются. Поэтому применяется три способа работы с ними.
1. Заготовка нужной толщины и ширины (например, доска) строгается с четырех сторон. Затем рейсмусом проводятся риски. По ним с двух сторон доски отпиливаются два брусочка, у которых строгается только одна сторона (другая уже была обработана в начале). Чтобы при строгании этой стороны брусочки не сломались, нужно один или два конца брусочка срезать на ус и прикрепить гвоздиками к верстаку или ровно выстроганной доске.
2. Из заготовки нарезаются брусочки или рейки. Затем они укрепляются по одному или по нескольку штук рядом нестроганой стороной вверх на строганую доску. К боковым сторонам рубанка крепятся планки на таком расстоянии от подошвы, какой толщины должны быть брусочки или рейки. После закрепления концов брусочков или реек гвоздями, они строгаются. В результате получаются абсолютно одинаковые по толщине брусочки или рейки.
3. Изготавливается специальное стусло под обработку небольших реек и брусочков. Расстояние между набитыми брусочками, между которыми будут вставляться заготовки, должно равняться ширине ножа рубанка или фуганка. Сбоку прибивается направляющий брусочек, по которому потом будет двигаться колодка струга своей боковой стороной. Строгание заготовок в этом случае можно будет выполнять под прямым или косым углом. Это приспособление повышает производительность труда и способствует улучшению качества работы.
Фигурное строгание
Для фигурного строгания используются различные инструменты, каждый из которых выполняет строго заданную функцию. Например, круглые щиты, кольца и полукольца, а также эллипсы и овалы строгаются горбачами. Карниз выполняется карнизником или калевкой большой ширины. Сначала строгаются бруски нужных размеров, затем снимается с одного ребра фаска и далее начинается строгание калевкой. Галтель строгается из бруска нужной формы и размера стругом с таким же названием. Полувалик выстругивается стругом с ножом обратной формы.
При изготовлении колонны с каннелюрами применяется несколько инструментов. Сама колонна в виде круглого столба строгается из круглого бревна. Потом на ней размечаются каннелюры с ремешками между ними по обоим торцам. Намеленным шнуром пробиваются риски или намечаются карандашом по хорошо строганной стороне рейке. Далее следует выстругивание галтелью самих каннелюр. Ширина и глубина каннелюр могут быть различными. Желательно использовать для каннелюр нож по их размеру.
Кроме круглых колонн можно делать квадратные столбы или при необходимости использовать вместо целой колонны только половину. В последнем случае колонна распиливается по длине на две части или же такие половины изготавливаются еще при распиле бревна. Иногда вместо тяжелых изготавливаются легкие колонны.
Для этого делаются 2–3 деревянных круга, на которые плотно друг к другу набиваются доски или бруски. С лицевой стороны доски острагиваются, чтобы получилась круглая по форме колонна. Потом делаются каннелюры.
Колонны с каннелюрами, разделенными ремешками, используются для оформления террас, беседок и домов с наружной стороны, для украшения фасада, крыльца, наличников и т. д.
При строгании тонких брусков с калевками или гладких брусков со слегка снятыми фасками необходимо использовать специальное стусло. Такие заготовки (обкладки или раскладки) очень тонкие, и, чтобы при выстругивании калевок они не колебались, их необходимо закреплять. Стусло под эти изделия делается из двух досок с хорошо отфугованными рюмками и пластью.
Доски скрепляются вместе, образуя прямую и одинаковую по всей длине четверть, соответствующую по размеру указываемому бруску. В нижней части четверти (в нижней доске) забивается несколько острых шпилек, которые должны выступать из-за дна четверти на половину толщины калевки, чтобы они не могли повредить или затупить жало ножа. Перед работой заготовка насаживается на эти шпильки легкими ударами молотка. Лучше это делать через доску или брусок, чтобы не образовались вмятины на заготовке. Потом сострагивается ребро бруска с помощью рубанка. Затем поверхность бруска строгается калевкой. После строгания брусок нужно очень осторожно снять со шпилек.
После распила заготовки на ее поверхности остается много различных дефектов: шероховатость, неровности и т. д. Все это можно устранить с помощью строгания. Для этой работы применяются струги с металлическими и деревянными колодками. Бывает плоское и фигурное строгание.
Для плоского строгания используются шерхебель, одинарный, двойной и торцевой рубанки, фуганок, полуфуганок и шлифтик. Для фигурного – зензубель, фальц-гебель, грунтубель, шпунтубель, калевки, горбачи и др.
Строгание выполняется вдоль, поперек и перпендикулярно (торцевое строгание) волокнам. Перед работой необходимо осмотреть заготовку, чтобы определить направление волокон.
В зависимости от целей далее выполняется та или иная техника строгания.
Обрабатываемая заготовка перед строганием обязательно прочно закрепляется на верстаке или верстачной доске, чтобы обеспечить безопасность в работе и сделать ее более качественно.
Техника плоского строгания
Строгание брусков или досок прямоугольного сечения выполняется последовательно. Сначала строгается одна сторона заготовки шерхебелем, рубанком и фуганком. Чистота строгания проверяется на глаз: заготовка ставится против света и к ней приставляется ровно строганая (фугованная) линейка, по которой определяется неточность работы.
После этого на обработанной стороне простым карандашом ставится метка (можно в виде кривой линии) и строгается вторая сторона заготовки. Она выверяется точно под угольник и после проверки на ней также ставится метка. Ширина бруска или доски должна соответствовать определенному размеру, поэтому рейсмусом на первой обработанной стороне проводится риска. По ней строго в угольник строгается третья сторона, после ее проверки на ней ставится метка. Только после этого рейсмусом определяется толщина заготовки и проводится риска на второй и третьей сторонах. Потом по этим рискам строгается четвертая сторона. В конце работы проверяется правильность всей заготовки с помощью угольника.
Проверить правильность строгания поверхности щита можно с помощью рейки и на глаз.
Строгать широкие заготовки (например, доски) можно захватками или частями без пропусков.
Трехгранные бруски изготовляются последовательно. Сначала строгается квадратный брусок. Потом он распиливается по диагонали на две части, образуя трехгранные бруски. Распиленная сторона строгается.
Пятиугольные бруски изготавливаются путем прикрепления трехгранных брусков к квадратным.
Шестигранные бруски делаются из квадратных или круглых заготовок. Сначала на торцах заготовки вычерчивается круг, который делится на шесть частей. По ним проводятся риски, по которым затем лишняя древесина спиливается, срубается или сострагивается. Каждая сторона шестигранника обрабатывается по очереди: 1, затем 2, 3 и т. д.
Строгание тонких деревянных брусочков имеет свою специфику, поскольку в обычном режиме они выгибаются и ломаются. Поэтому применяется три способа работы с ними.
1. Заготовка нужной толщины и ширины (например, доска) строгается с четырех сторон. Затем рейсмусом проводятся риски. По ним с двух сторон доски отпиливаются два брусочка, у которых строгается только одна сторона (другая уже была обработана в начале). Чтобы при строгании этой стороны брусочки не сломались, нужно один или два конца брусочка срезать на ус и прикрепить гвоздиками к верстаку или ровно выстроганной доске.
2. Из заготовки нарезаются брусочки или рейки. Затем они укрепляются по одному или по нескольку штук рядом нестроганой стороной вверх на строганую доску. К боковым сторонам рубанка крепятся планки на таком расстоянии от подошвы, какой толщины должны быть брусочки или рейки. После закрепления концов брусочков или реек гвоздями, они строгаются. В результате получаются абсолютно одинаковые по толщине брусочки или рейки.
3. Изготавливается специальное стусло под обработку небольших реек и брусочков. Расстояние между набитыми брусочками, между которыми будут вставляться заготовки, должно равняться ширине ножа рубанка или фуганка. Сбоку прибивается направляющий брусочек, по которому потом будет двигаться колодка струга своей боковой стороной. Строгание заготовок в этом случае можно будет выполнять под прямым или косым углом. Это приспособление повышает производительность труда и способствует улучшению качества работы.
Фигурное строгание
Для фигурного строгания используются различные инструменты, каждый из которых выполняет строго заданную функцию. Например, круглые щиты, кольца и полукольца, а также эллипсы и овалы строгаются горбачами. Карниз выполняется карнизником или калевкой большой ширины. Сначала строгаются бруски нужных размеров, затем снимается с одного ребра фаска и далее начинается строгание калевкой. Галтель строгается из бруска нужной формы и размера стругом с таким же названием. Полувалик выстругивается стругом с ножом обратной формы.
При изготовлении колонны с каннелюрами применяется несколько инструментов. Сама колонна в виде круглого столба строгается из круглого бревна. Потом на ней размечаются каннелюры с ремешками между ними по обоим торцам. Намеленным шнуром пробиваются риски или намечаются карандашом по хорошо строганной стороне рейке. Далее следует выстругивание галтелью самих каннелюр. Ширина и глубина каннелюр могут быть различными. Желательно использовать для каннелюр нож по их размеру.
Кроме круглых колонн можно делать квадратные столбы или при необходимости использовать вместо целой колонны только половину. В последнем случае колонна распиливается по длине на две части или же такие половины изготавливаются еще при распиле бревна. Иногда вместо тяжелых изготавливаются легкие колонны.
Для этого делаются 2–3 деревянных круга, на которые плотно друг к другу набиваются доски или бруски. С лицевой стороны доски острагиваются, чтобы получилась круглая по форме колонна. Потом делаются каннелюры.
Колонны с каннелюрами, разделенными ремешками, используются для оформления террас, беседок и домов с наружной стороны, для украшения фасада, крыльца, наличников и т. д.
При строгании тонких брусков с калевками или гладких брусков со слегка снятыми фасками необходимо использовать специальное стусло. Такие заготовки (обкладки или раскладки) очень тонкие, и, чтобы при выстругивании калевок они не колебались, их необходимо закреплять. Стусло под эти изделия делается из двух досок с хорошо отфугованными рюмками и пластью.
Доски скрепляются вместе, образуя прямую и одинаковую по всей длине четверть, соответствующую по размеру указываемому бруску. В нижней части четверти (в нижней доске) забивается несколько острых шпилек, которые должны выступать из-за дна четверти на половину толщины калевки, чтобы они не могли повредить или затупить жало ножа. Перед работой заготовка насаживается на эти шпильки легкими ударами молотка. Лучше это делать через доску или брусок, чтобы не образовались вмятины на заготовке. Потом сострагивается ребро бруска с помощью рубанка. Затем поверхность бруска строгается калевкой. После строгания брусок нужно очень осторожно снять со шпилек.
Долбление и резание
При долблении или резании древесины используются долото и стамески. Предварительно необходимо прочно закрепить деталь на верстаке. Можно подложить под деталь доску, чтобы не испортить крышку верстака. Сначала на заготовку с лицевой и с обратной стороны наносятся риски, отмечающие размеры гнезда или проушины. Потом они выдалбливаются поочередно с одной стороны на половину толщины детали, с другой – до конца.
Долото всегда нужно ставить перпендикулярно поверхности отверстия. Держать долото нужно в левой руке, а киянку (она менее опасна, чем молоток) – в правой. Удары киянкой следует наносить вдоль оси долота. По окончании работы необходимо добиться такого результата, чтобы риски оставались немного видны. Если в процессе работы долото вошло в древесину глубже, чем надо, и с трудом вытаскивается, его следует немного покачать и извлечь.
Выбирать долото или стамеску нужно по ширине гнезда. Стамеска, как и долото, ставится строго перпендикулярно поверхности заготовки так, чтобы ее жало немного отступало от риски. Гнездо вырезается стамеской поочередно с одной и другой стороны.
При вырезании шипа надо, чтобы он с некоторым усилием входил в гнездо. Это позволит сделать соединение прочным. Но при этом шип не должен быть слишком большим, иначе при вхождении в гнездо деталь может расколоться.
Стамесками также выполняется резание древесины: срезание фаски, кромки, резание по линейке, закругление концов деталей, выбор древесины из пропиленных пазов и пр. Для резьбы лучше применять стамески с пологой фаской. Строгание стамеской позволяет обрабатывать кривые поверхности и такие места, где невозможно работать другими инструментами. Резать древесину стамеской нужно наискось к волокнам. Держать инструмент следует в правой руке, а левой придерживать обрабатываемый материал. Срезать фаску необходимо тонкой лентой в 2–3 приема. Стамеску обычно ведут плавно и твердо, чтобы она не качалась и не перекашивалась, иначе появятся дефекты.
Сверление
С помощью сверления в древесине выбираются круглые отверстия под нагели, круглые шипы, болты, шурупы, а также удаляются, т. е. высверливаются, сучки древесины с последующей их заделкой деревянными пробками. После сверления гораздо быстрее выдалбливать затем в полученном отверстии гнездо.
Для сверления применяются механические и электрические инструменты (коловорот и дрели), в которых закрепляются различные сверла и буравы.
Сначала выполняется разметка: с помощью шила накалывается центр отверстия или намечается пересечение двух линий. Затем точно в центре отверстия, где намечена риска, устанавливается сверло и просверливается отверстие.
В процессе работы, если используется винт с заглубителем, не рекомендуется сильно нажимать на сверло – винт заглубителя сам легко ввинчивается в древесину. Если используется сверло без заглубителя, то будет необходим не очень сильный нажим. Важно также помнить, что при сверлении ось вращения коловорота или дрели должна совпадать с осью высверливаемого отверстия.
Совет мастера
При работе с коловоротом следует взять его за рукоятку правой рукой, а левой держать за головку или грибок. Сверло необходимо направлять строго вертикально к поверхности детали. При сверлении горизонтальных отверстий поддерживаемая левой рукой головка должна упираться в корпус или колено левой ноги.
Сила нажима на сверло будет зависеть от твердости древесины, но в любом случае не стоит слишком сильно нажимать на него. И главное: перед работой необходимо очень прочно закреплять сверло в коловороте или дрели.
Сквозные отверстия рекомендуется просверливать в два приема: сначала с одной стороны заготовки, а затем – с противоположной. Можно просверлить отверстие и за один прием насквозь, но для этого нужно уложить деталь на доску и плотно прижать ее.
Циклование древесины
Выполняется этот тип обработки с помощью ножа-цикли. При этом удается максимально гладко зачистить поверхность древесины, что не под силу выполнить с помощью стамески или рубанка. Данный процесс похож на скобление: движения цикли нужно направлять на себя, установив предварительно нож фаской вверх.
Шлифование древесины
Шлифование выполняется после всех работ, в том числе и после обработки поверхности рубанком. Для шлифования используется наждачная бумага. Для удобства работы наждачной бумагой можно обвернуть какой-нибудь небольшой брусок. Для грубой обработки поверхности используется крупнозернистая шкурка, для окончательной шлифовки – мелкозернистая.
Не следует слишком сильно нажимать на брусок со шкуркой. Давление должно быть умеренным и равномерным, чтобы получилась идеально ровная поверхность. Шлифовать лучше по направлению волокон или наискосок, тогда не будут образовываться мелкие риски.
Столярные и плотницкие соединения и крепления
В процессе столярно-плотницких работ широко используются различные виды соединений деталей и элементов.
Соединение должно быть очень прочным и точным, чтобы получилась правильная геометрическая форма изделия.
Отдельные детали приходится сращивать по длине, под различными углами и т. д. В различных случаях используются те или иные типы соединения или крепления.
Сращивание
Сращивание (наращивание) брусков применяется при соединении деталей по длине. Этот вид соединения применяется и в строительстве, и в мебельном производстве.
Сращивание выполняется в шип с прямым или косым стыком.
Прямое соединение брусков вполдерева делается с прямым или косым стыком, а косое соединение вполдерева – с прямым стыком.
Широко используются замочные соединения в простой накладной замок или клиновой замок, а также соединения шипом в торцевой паз. Кроме того, соединения бывают на косую фугу, на круглых вставных шипах-шкантах в торец и пр.
Серединные соединения деталей под прямым углом для изготовления решеток
Для таких соединений используются различные способы, которые делятся по характеру врезки на проушечные, вполдерева или гнездовые. Чтобы скрепить бруски рамки и предотвратить их расхождение, применяется средник в лапу или в накладной «ласточкин хвост». Для предотвращения коробления связываемого бруска (особенно при его большой ширине) применяется соединение вполдерева гребнем.
Соединения для изготовления рамок из брусков с прямоугольной подрезкой
В этом случае используются вязка сквозным одинарным шипом, соединение шипом впотемок и вполупотемок, внакладку, впроушину с подрезкой заплечиков на ус, крепление с помощью круглых вставных шипов-шкантов.
В том случае, если невозможно сделать открытую вязку сквозным одинарным шипом, выполняется соединение шипом в потемок. Для него подготавливается гнездо, шип подрезается так, чтобы образовались заплечики-потемки, перекрывающие гнездо. Шипы с потемком бывают сквозными (на всю толщину бруска) или глухими (скрытыми в бруске). Вязка с открытым шипом гораздо прочнее, чем впотемок.
Иногда потемочный шип заменяется соединением в полупотемок. Полупотемок срезается на одной стороне шипа на половину длины или чуть больше. Такое соединение применяется при изготовлении табуретов для вязки ножек, а также столов с царгами.
Для изготовления оконных переплетов и дверных полотен используется шиповое соединение впроушину с подрезкой заплечиков на ус.
Для рамочных угловых соединений применяются круглые вставные шипы-шканты, которые делаются из сухой древесины твердых лиственных пород. Эти приспособления дают очень прочные соединения.
Шканты бывают круглыми или восьмигранными со снятыми фасками по концам, которые обеспечивают легкое вхождение (вгонку) деталей в просверленные отверстия. Также по длине шканта прорезается канавка глубиной 1–1,5 мм, по которой после склеивания выходят излишки клея.
Соединения для формирования рамок из брусков, подрезанных на ус
В зависимости от назначения изделия используются различные соединения. В рамках крышек столов, столярных стульев, картин применяются сквозные и полупотемочные (глухие) соединения шипами на ус, вставными круглыми шипами, вставными плоскими глухими или открытыми, а также соединения сквозными шипами.
Совет мастера
При изготовлении различных коробок и ящиков применяются следующие соединения: на открытый прямой и косой шип, в паз, в гребень, на вставных плоских или круглых шипах. Когда требуется скрыть торцы шипов с одной (чаще с лицевой) стороны, выполняется вязка на полупотайных шипах (косых) или «ласточкин хвост».
Чтобы полностью скрыть соединения с прирезкой отдельных деталей на ус, выполняются следующие шиповые соединения: в полный потай, в паз на вставную рейку, на гребень или впритык на ус с поставленной бобышкой.
Серединные соединения с врезанием средников в коробках и ящиках
Ящики и коробки часто делятся на части внутри. Для этого между их боковыми стенками врезаются средники с использованием следующих соединений: в одинарный или двойной наград, на прямой шпунт и гребень, треугольный шип, прямой глухой или сквозной шип, а также на круглый вставной шип-шкант.
Если делаются горизонтальные средники, которые укладываются на коробку плашмя, то используется врезка «ласточкиным хвостом» или прямая врубка на клею с дополнительным креплением шпильками или гвоздями.
При изготовлении шипов для крепления в «ласточкин хвост» нужно делать узкую сторону шириной 3–4 мм, а промежуток между основаниями гнезд – вдвое шире основания шипов.
Угловые шиповые и проушинные соединения брусков
Эти соединения выполняются с помощью шипов и проушин. Шиповые соединения могут быть одинарными, двойными и тройными. Шиповая деталь включает шип (длиной 3 мм, толщиной 4 мм и шириной 5 мм) и заплечики. Проушина состоит из проушины и щечек, которые ее ограничивают. Вместо проушины можно использовать гнездо. Одинарное шиповое соединение изготавливается проще всего, но двойное или тройное более прочное. Толщина шипа в угловых соединениях будет зависеть от толщины скрепляемых брусков. Ширина проушины должна равняться толщине шипа, но чтобы шипы с небольшим усилием входили в проушины. Если шип получился тоньше проушины или гнезда, то соединение будет слабым. Это можно исправить, надев на такой шип тонкую прочную бумагу на клею.
Заплечики должны быть одинаковыми. Гнездо для глухого шипа должно быть на 2–3 мм больше длины шипа, чтобы туда стекали излишки клея. Обычно шипы делаются для крепления горизонтальных брусков, а проушины – для вертикальных. Помимо обычных шипов, применяются вставные цилиндрической или прямоугольной формы. Их толщина – 8-15 мм, длина – 6-12 см.
Последовательность выполнения шиповых соединений
Сначала строгаются бруски квадратной или прямоугольной формы точно по размерам, затем их стороны проверяются угольником. На двух противоположных концах брусков с помощью гребенки проводятся риски. Это нужно делать для любого шипового соединения: одинарного, двойного или тройного.
Длина шипа должна быть равной толщине бруска. Поэтому после проведения гребенкой продольных рисок следует провести еще и горизонтальные или поперечные с помощью карандаша или шила по угольнику, ограничивая данную длину. Для проушин также проводятся риски, ограничивающие их высоту, равную ширине шипа.
Когда нанесены все риски по концам брусков, их нужно закрепить в верстаке и приступить к запиловке шипов и проушин. Это можно сделать ножовкой с широким полотном или лучковой пилой. При запиловке полотно пилы нужно держать около риски, но ее линия должна оставаться нетронутой. Сначала пила должна идти с наружной стороны шипа, а у проушины – с внутренней.
Запил делается на 2–3 мм в толщину древесины, и сначала пила ведется на себя. Затем ее коротким движением направляют вперед, так постепенно выполняется запил. Потом можно выполнять пиление на полный размах. Не стоит слишком нажимать на пилу, иначе она уклонится от своего направления. Распил должен быть ровным, без перекосов.
Далее у шиповых деталей спиливаются щечки. Линия пропила при этом должна быть строго под прямым углом или со скосом вовнутрь. У одинарных шипов древесину не нужно долбить, а у двойных и тройных это делается в середине между двумя шипами. Шипы в проушины должны хорошо соединяться без дополнительной подчистки стамеской. Чтобы обеспечить должную чистоту распила, необходимо использовать острую пилу с мелкими, одинаково разведенными зубьями.
Для изготовления проушин выполняется только долбление. Долбить древесину при изготовлении шипов и проушин следует по рискам у гнезд и по линиям пропила. Долбление выполняется в два приема. Сначала долото или стамеска ставятся лезвием около риски на расстоянии 2–3 мм, чтобы предохранить древесину от смятия. Следует аккуратно снимать стружку толщиной не более 5 мм.
Дойдя до половины глубины гнезда или проушины, необходимо приступить к долблению с обратной стороны. После удаления древесины нужно подрезать все шероховатости острой стамеской. Далее угловое соединение проверяется насухо и соединяется на клею.
Особенности выполнения шипа «ласточкин хвост»
Кроме прямых шипов, выполнение которых было описано выше, широко применяется так называемый шип «ласточкин хвост». Он имеет угол наклона щечки от вертикали шипа в 10°. При большом угле наклона щечка может сколоться, тогда соединение получится непрочным. Если угол наклона щечки будет меньше 10°, то шип «ласточкин хвост» почти не будет отличаться от прямого.
Гнездо под шип «ласточкин хвост» выполняется размером по шейке шипа глубиной на 3–5 мм больше его длины. Шип пропиливается в форме «ласточкиного хвоста». Клин изготавливается с таким расчетом, чтобы шип при вставлении в гнездо, не доходя до его дна, расклинился и плотно прижался к стенкам. Соединение смазывается клеем. Клин расширяет шип внутри гнезда и тем самым удерживает его. Поэтому такое соединение считается очень прочным, но требует большой точности работы.
Соединения для изготовления щитов
Такие столярно-мебельные изделия, как двери, перегородки, панели, крышки столов можно выполнять целиком из щитов с рамками и без них. Щиты бывают массивными и тяжелыми, сделанными из досок, или легкими каркасными, облицованными с двух сторон толстым шпоном, фанерой-переклейкой или древесноволокнистой плитой. Также щиты могут быть пустотелыми или с заполнением.
Массивные щиты изготовляются обычно из брусков с годичными слоями. При неправильно уложенных брусках возникает коробление, которое образует лоток. Поэтому бруски нужно укладывать годичными слоями в разные стороны, чтобы предупредить их коробление.
Щиты изготавливаются методом сплачивания на гладкую фугу, когда бруски или узкие доски тщательно прифуговываются друг к другу, а их кромки склеиваются и для большей прочности скрепляются плоскими или круглыми шипами. Сплачивание выполняется из досок или брусков в прямую четверть, со скосом, в закрой, в шпунт и гребень, на вставную рейку, на плоских вставках и круглых шипах. Щиты с четвертями, шпунтами, вставными рейками обычно применяются для изготовления дверей. Такие щиты не коробятся, они более прочные и между досками или брусками этого устройства нет щелей, т. е. щит не продувается. А ведь нередко при усушке в таких соединениях образуются сквозные щели.
Столярная плита изготавливается из узких брусков, которые затем оклеиваются с двух сторон по пластям 1–2 слоями шпона. Чтобы избежать коробления щитов, не стоит их делать слишком широкими и при подборке деталей следует строго учитывать порядок их укладки. Чтобы снизить риск коробления щитов, набранных из досок или брусков, можно применить для соединения деталей шпонки, наконечники и обвязку.
Особенности конструкций торцевых соединений
В торцевых соединениях преимущественно используется метод наращивания, когда все детали скрепляются между собой в торцевой части с увеличением длины целой детали. Тип крепления может быть различным и давать различный результат: выдерживать большие нагрузки при сжатии, растяжении или изгибе. Доска, полученная наращиванием, во многом превосходит по прочности обычную целую доску.
Совет мастера
Для дополнительного крепления больших брусьев, которые применяются в строительстве дома, можно использовать металлические или деревянные крепежные детали: выдолбленные или вставные деревянные шипы, металлические хомуты или обмотку толстой проволокой, крепление болтами и пр.
Торцевые соединения деталей, которые дают высокую сопротивляемость сжатию, имеют различную конструкцию (рис. 21). Общее в их конструкции – каждый брусок имеет и накладку, и паз, которые делаются равными по толщине и длине. Бывает наращивание с прямой и косой накладкой.
Рис. 21. Торцевые соединения, которые сопротивляются: а – с прямой накладкой вполдерева; б – с прямой накладкой со стыком в тупой угол; в – с косой накладкой со стыком в шип
Торцевые соединения деталей, которые дают высокую сопротивляемость растяжению, содержат в основе своей конструкции накладку в замок (рис. 22). При выполнении этого соединения сначала чертится накладка, затем на одной детали делается паз, а на другой – выступ. Такой замок позволяет прочно соединить обе половины. Этот тип соединения может быть выполнен с прямой или косой накладкой. Для придания большей прочности конструкции можно использовать клей, гвозди и шурупы.
Рис. 22. Торцевые соединения, которые сопротивляются растяжению: а – в прямой накладной замок; б – в косой накладной замок; в – с прямой накладкой со стыком в шип («ласточкин хвост»)
Торцевые соединения, которые дают высокую сопротивляемость изгибу, в своей основе содержат накладку с косым или ступенчатым стыком (рис. 23).
Соединения с прямой накладкой вполдерева с косым стыком выполняется так, что торцевые стороны обеих деталей срезаются под острым углом. При выпиливании торцов необходимо очень точно выверять угол среза.
Рис. 23. Торцевые соединения, которые сопротивляются изгибу: а – с прямой накладкой вполдерева с косым стыком; б – с прямой накладкой вполдерева со ступенчатым стыком; в – с косым накладным замком с клиньями и со стыком в шип
Соединения с прямой накладкой вполдерева со ступенчатым стыком характеризуется тем, что на торцевых сторонах деталей делаются небольшие пазы и шипы. Соединения с косой накладкой используются редко, хотя по прочности не уступают соединениям с прямой накладкой.
Боковые соединения деталей
Обычно здесь используется метод сплачивания (рис. 24). Боковое соединение применяется в устройстве дверей или ворот, потому что оно отличается большой прочностью.
Рис. 24. Виды боковых соединений: а – на гладкую фугу; б – на вставную рейку; в – в четверть; г, д – в паз и гребень (с различными формами паза и гребня); е – внахлестку; ж – с перекрытием
Для дополнительного укрепления деталей в большом массиве изделия используются поперечные скрепляющие доски или щиты.
Бывает боковое соединение деталей, выполненное на гладкую фугу, когда детали имеют гладкую поверхность боковых кромок и при соединении склеиваются. Каждая доска в конструкции называется делянкой, а шов между ними – фугой. При сборке щита необходимо подбирать соседние доски с одноименными кромками, чтобы получился красивый декоративный узор древесной текстуры. Кромки досок перед стыковкой обрабатываются фуговкой.
Боковые соединения на вставную рейку отличаются тем, что в каждой детали на боковой стороне имеется паз по всей длине, в который вставляется соединяющая рейка. Если на боковых сторонах будет снята четверть и детали будут крепиться с их помощью, то соединение будет называться боковым в четверть.
Бывает соединение боковое в паз и гребень, которое имеет несколько типов в зависимости от качества гребня. Паз может быть треугольным или прямоугольным. При устройстве паркета обычно используется треугольный паз, а при составлении полотна для двери – прямоугольный.
Соединение боковое внахлестку выполняется следующим образом: под нижнюю планку кладется тонкая рейка, после чего верхний боковой край детали закрепляется гвоздями; затем устанавливается следующая планка так, чтобы ее нижний край выступал на 1/4 толщины планки, и также закрепляется несколькими гвоздями. Такой тип соединения используется в устройстве внешних стен здания или крыши, поскольку он способствует лучшему стеканию дождевой воды с поверхности и обеспечивает надежную защиту покрытия от разрушающего воздействия атмосферных явлений.
Боковое соединение с перекрытием используется в качестве декоративного приема. Кроме того, изделие, выполненное с помощью такого соединения, дает звукоизоляцию и теплоизоляцию.
Выполняется соединение следующим образом: сначала через промежуток, равный половине ширины планки, настилается первый ряд деталей; затем сверху на детали устанавливается второй ряд, который закрывает пустоты.
Сплачивание с наконечником чаще всего применяется для соединения сразу нескольких деталей в одно целое (рис. 25).
Рис. 25. Сплачивание нескольких деталей с наконечником
Для этого требуется сделать одинаковые выемки с боковой стороны одиночной детали и с торцевой стороны соединяемых деталей. Этот метод применяется при составлении паркетных полов. При сборе деталей в щиты для крепления торцов используются наконечники в паз и гребень со вклейкой или наклейкой рейки (рис. 26).
Рис. 26. Типы соединения досок в щиты: а – с наконечником в паз; б – с наконечником в гребень
Обе эти конструкции требуют дополнительного закрепления клеем, также используются шпонки.
Типы соединений деталей под прямым углом
Такие соединения используются в креплении оконных, дверных блоков, парниковых рам, элементов скамеек, качелей и пр. Сплачиваемые детали угловых соединений располагаются по отношению друг к другу строго под углом в 90°. Бывают угловые соединения на шип и на ус, а также Т-образные и L-образные. Последние (они также носят название концевых) имеют множество вариантов: от самого простого (вполдерева) до очень прочного – на тройной шип (рис. 27).
Рис. 27. Виды угловых концевых соединений: а – с одинарным открытым сквозным шипом; б – с одинарным сквозным потайным шипом впотемок; в – с одинарным глухим шипом впотемок; г – с тройным открытым сквозным шипом; д – в прямую накладку вполдерева; е – в сквозной «ласточкин хвост»
Угловые соединения на шип имеют в своей конструкции 1–3 шипа. У несквозного соединения шиповое крепление делается в середине деталей и внешне остается невидимым.
Для этого внутри заготовок выполняются небольшие углубления под шипы с дополнительной длиной для клея. Угловые соединения на ус имеют свою особенность: стороны деталей, соединяющихся между собой, должны быть срезаны под углом в 45°. Крепления на ус могут быть сквозными, когда видно сплачивание, и несквозными, когда крепление зафиксировано внутри деталей.
Сквозное соединение на ус может быть с 1–3 шипами (рис. 28).
Рис. 28. Виды углового соединения на ус: а – сквозное; б – несквозное
Совет мастера
Принцип соединения деталей углового крепления на ус такой же, как при угловом несквозном креплении на шип. Несквозное соединение на ус остается невидимым для глаза. Для крепления можно использовать круглые или плоские шипы. При выборке древесины под шипы необходимо обязательно делать гнезда немного больше самих шипов, чтобы потом заготовки можно было легко соединять между собой.
Все шиповые соединения выполняются на клею. Они бывают концевыми, угловыми и ящичными. Вариантов таких соединений может быть очень много (рис. 29).
Рис. 29. Угловые шиповые соединения: а – открытое сквозное (1 – одинарное, 2 – двойное, 3 – тройное); б – несквозное с полупотемком; в – сквозное с полупотемком; г – несквозное с потемком; д – сквозное с потемком; е, ж – серединные несквозные и одинарные; з – серединное двойное; и – серединное
Так, можно делать угловые концевые соединения со сквозным шипом, с несквозным шипом впотемок, которые применяются при вязке брусьев створок, фрамуг, форточек, дверей и т. п. В каждом конкретном случае используется тот или иной тип крепления. При строительстве дома или при возведении крыши используются специфические типы соединения: угловая врубка и врубка в лапу.
Угловая врубка также относится к угловым типам креплений, ведь здесь детали по отношению друг к другу находятся под определенным углом. Различается два типа такого соединения в зависимости от величины угла.
Бывает угол между деталями, не превышающий 45°, или меньше. В этом случае древесина вытесывается со вставной деталью, а затем под нее подгоняется поверхность основания (рис. 30).
Рис. 30. Виды угловой врубки: а – I тип с углом между деталями 45° и меньше; б – II тип с углом между деталями 45° и больше
Бывает угол больше 45° между соединяющимися деталями. Здесь врубка делается иначе: выполняются детали с двумя плоскостями, расположенными под разными наклонами к первоначальной поверхности основания.
Врубка в лапу используется только при строительстве сруба стен дома или колодца. Такое крепление обладает большой прочностью, поэтому зачастую не требует дополнительных крепежных деталей. Но иногда встречаются усложнения конструкции в виде накладок. Для врубки обтесывается конец бревна в форме куба, затем делятся его стороны на 8 частей. Далее из куба на торцевой поверхности вырубается трапеция, одно основание которой составляет 6 частей, а другое – 4. Лапа со стороной вдоль волокон должна иметь форму трапеции, суженной к основанию бруска. Возле бруска толщина такой трапеции составляет 2–3 части, а с торца – 6 частей (рис. 31).
Рис. 31. Врубка в лапу: а – схема подготовки бруска; б – вид сруба с креплением в лапу
Бывает вырубка бревен и брусьев для соединения в обло и в чашу (рис. 32).
Т-образное соединение деталей выглядит так, что после закрепления деталей вставная деталь словно вырастает из массива другой.
Рис. 32. Виды соединения (сопряжения) рубленых стен: а – в обло; б – в чашу
Такой тип соединения используется при сопряжении лаг перекрытий и перегородок с обвязкой дома. Угол соединения деталей – 90°. Изменение угла дает непрочное соединение.
Разновидностей Т-образного соединения много, но чаще всего используются два типа – с потайным косым шипом «ласточкин хвост» и с прямой ступенчатой накладкой.
В первом случае используется потайной шип трапециевидной формы, который вставляется с одной из сторон балки. Во втором случае для крепления используется ступенчатая прямая накладка (рис. 33).
Рис. 33. Типы Т-образных соединений: а – с потайным косым шипом «ласточкин хвост»; б – с прямой ступенчатой накладкой
Для ее изготовления нужно выбирать древесину с одной части детали на 1/2 всей ширины, а с другой – на 1/3. Далее на первой части выбирается древесина еще на половину накладки, чтобы толщина незатронутой части бруска составляла 1/4 от ширины целого бруска. На второй части детали, где изначально была выбрана древесина на 1/3, делается еще небольшое углубление, чтобы незатронутая древесина здесь составляла 1/2 всей толщины бруска. Такая ступенчатая накладка дает очень прочное соединение, но для дополнительного крепления можно использовать клей. Шурупы и гвозди не рекомендуются: они могут только нарушить целостность ступеней.
Рис. 34. Типы крестовидных соединений: а – с прямой накладкой вполдерева; б – с посадкой в одно гнездо
Крестовидные соединения
Это крепление напоминает Т-образное, но здесь оба бруска в одинаковой степени являются ведущими. Такой тип крепления используется при устройстве крыш и стропильных ферм (рис. 34). Разновидности крестовидного соединения различаются по глубине крепежной накладки: 1/6-2/3 от толщины бруска.
В процессе столярно-плотницких работ широко используются различные виды соединений деталей и элементов.
Соединение должно быть очень прочным и точным, чтобы получилась правильная геометрическая форма изделия.
Отдельные детали приходится сращивать по длине, под различными углами и т. д. В различных случаях используются те или иные типы соединения или крепления.
Сращивание
Сращивание (наращивание) брусков применяется при соединении деталей по длине. Этот вид соединения применяется и в строительстве, и в мебельном производстве.
Сращивание выполняется в шип с прямым или косым стыком.
Прямое соединение брусков вполдерева делается с прямым или косым стыком, а косое соединение вполдерева – с прямым стыком.
Широко используются замочные соединения в простой накладной замок или клиновой замок, а также соединения шипом в торцевой паз. Кроме того, соединения бывают на косую фугу, на круглых вставных шипах-шкантах в торец и пр.
Серединные соединения деталей под прямым углом для изготовления решеток
Для таких соединений используются различные способы, которые делятся по характеру врезки на проушечные, вполдерева или гнездовые. Чтобы скрепить бруски рамки и предотвратить их расхождение, применяется средник в лапу или в накладной «ласточкин хвост». Для предотвращения коробления связываемого бруска (особенно при его большой ширине) применяется соединение вполдерева гребнем.
Соединения для изготовления рамок из брусков с прямоугольной подрезкой
В этом случае используются вязка сквозным одинарным шипом, соединение шипом впотемок и вполупотемок, внакладку, впроушину с подрезкой заплечиков на ус, крепление с помощью круглых вставных шипов-шкантов.
В том случае, если невозможно сделать открытую вязку сквозным одинарным шипом, выполняется соединение шипом в потемок. Для него подготавливается гнездо, шип подрезается так, чтобы образовались заплечики-потемки, перекрывающие гнездо. Шипы с потемком бывают сквозными (на всю толщину бруска) или глухими (скрытыми в бруске). Вязка с открытым шипом гораздо прочнее, чем впотемок.
Иногда потемочный шип заменяется соединением в полупотемок. Полупотемок срезается на одной стороне шипа на половину длины или чуть больше. Такое соединение применяется при изготовлении табуретов для вязки ножек, а также столов с царгами.
Для изготовления оконных переплетов и дверных полотен используется шиповое соединение впроушину с подрезкой заплечиков на ус.
Для рамочных угловых соединений применяются круглые вставные шипы-шканты, которые делаются из сухой древесины твердых лиственных пород. Эти приспособления дают очень прочные соединения.
Шканты бывают круглыми или восьмигранными со снятыми фасками по концам, которые обеспечивают легкое вхождение (вгонку) деталей в просверленные отверстия. Также по длине шканта прорезается канавка глубиной 1–1,5 мм, по которой после склеивания выходят излишки клея.
Соединения для формирования рамок из брусков, подрезанных на ус
В зависимости от назначения изделия используются различные соединения. В рамках крышек столов, столярных стульев, картин применяются сквозные и полупотемочные (глухие) соединения шипами на ус, вставными круглыми шипами, вставными плоскими глухими или открытыми, а также соединения сквозными шипами.
Совет мастера
При изготовлении различных коробок и ящиков применяются следующие соединения: на открытый прямой и косой шип, в паз, в гребень, на вставных плоских или круглых шипах. Когда требуется скрыть торцы шипов с одной (чаще с лицевой) стороны, выполняется вязка на полупотайных шипах (косых) или «ласточкин хвост».
Чтобы полностью скрыть соединения с прирезкой отдельных деталей на ус, выполняются следующие шиповые соединения: в полный потай, в паз на вставную рейку, на гребень или впритык на ус с поставленной бобышкой.
Серединные соединения с врезанием средников в коробках и ящиках
Ящики и коробки часто делятся на части внутри. Для этого между их боковыми стенками врезаются средники с использованием следующих соединений: в одинарный или двойной наград, на прямой шпунт и гребень, треугольный шип, прямой глухой или сквозной шип, а также на круглый вставной шип-шкант.
Если делаются горизонтальные средники, которые укладываются на коробку плашмя, то используется врезка «ласточкиным хвостом» или прямая врубка на клею с дополнительным креплением шпильками или гвоздями.
При изготовлении шипов для крепления в «ласточкин хвост» нужно делать узкую сторону шириной 3–4 мм, а промежуток между основаниями гнезд – вдвое шире основания шипов.
Угловые шиповые и проушинные соединения брусков
Эти соединения выполняются с помощью шипов и проушин. Шиповые соединения могут быть одинарными, двойными и тройными. Шиповая деталь включает шип (длиной 3 мм, толщиной 4 мм и шириной 5 мм) и заплечики. Проушина состоит из проушины и щечек, которые ее ограничивают. Вместо проушины можно использовать гнездо. Одинарное шиповое соединение изготавливается проще всего, но двойное или тройное более прочное. Толщина шипа в угловых соединениях будет зависеть от толщины скрепляемых брусков. Ширина проушины должна равняться толщине шипа, но чтобы шипы с небольшим усилием входили в проушины. Если шип получился тоньше проушины или гнезда, то соединение будет слабым. Это можно исправить, надев на такой шип тонкую прочную бумагу на клею.
Заплечики должны быть одинаковыми. Гнездо для глухого шипа должно быть на 2–3 мм больше длины шипа, чтобы туда стекали излишки клея. Обычно шипы делаются для крепления горизонтальных брусков, а проушины – для вертикальных. Помимо обычных шипов, применяются вставные цилиндрической или прямоугольной формы. Их толщина – 8-15 мм, длина – 6-12 см.
Последовательность выполнения шиповых соединений
Сначала строгаются бруски квадратной или прямоугольной формы точно по размерам, затем их стороны проверяются угольником. На двух противоположных концах брусков с помощью гребенки проводятся риски. Это нужно делать для любого шипового соединения: одинарного, двойного или тройного.
Длина шипа должна быть равной толщине бруска. Поэтому после проведения гребенкой продольных рисок следует провести еще и горизонтальные или поперечные с помощью карандаша или шила по угольнику, ограничивая данную длину. Для проушин также проводятся риски, ограничивающие их высоту, равную ширине шипа.
Когда нанесены все риски по концам брусков, их нужно закрепить в верстаке и приступить к запиловке шипов и проушин. Это можно сделать ножовкой с широким полотном или лучковой пилой. При запиловке полотно пилы нужно держать около риски, но ее линия должна оставаться нетронутой. Сначала пила должна идти с наружной стороны шипа, а у проушины – с внутренней.
Запил делается на 2–3 мм в толщину древесины, и сначала пила ведется на себя. Затем ее коротким движением направляют вперед, так постепенно выполняется запил. Потом можно выполнять пиление на полный размах. Не стоит слишком нажимать на пилу, иначе она уклонится от своего направления. Распил должен быть ровным, без перекосов.
Далее у шиповых деталей спиливаются щечки. Линия пропила при этом должна быть строго под прямым углом или со скосом вовнутрь. У одинарных шипов древесину не нужно долбить, а у двойных и тройных это делается в середине между двумя шипами. Шипы в проушины должны хорошо соединяться без дополнительной подчистки стамеской. Чтобы обеспечить должную чистоту распила, необходимо использовать острую пилу с мелкими, одинаково разведенными зубьями.
Для изготовления проушин выполняется только долбление. Долбить древесину при изготовлении шипов и проушин следует по рискам у гнезд и по линиям пропила. Долбление выполняется в два приема. Сначала долото или стамеска ставятся лезвием около риски на расстоянии 2–3 мм, чтобы предохранить древесину от смятия. Следует аккуратно снимать стружку толщиной не более 5 мм.
Дойдя до половины глубины гнезда или проушины, необходимо приступить к долблению с обратной стороны. После удаления древесины нужно подрезать все шероховатости острой стамеской. Далее угловое соединение проверяется насухо и соединяется на клею.
Особенности выполнения шипа «ласточкин хвост»
Кроме прямых шипов, выполнение которых было описано выше, широко применяется так называемый шип «ласточкин хвост». Он имеет угол наклона щечки от вертикали шипа в 10°. При большом угле наклона щечка может сколоться, тогда соединение получится непрочным. Если угол наклона щечки будет меньше 10°, то шип «ласточкин хвост» почти не будет отличаться от прямого.
Гнездо под шип «ласточкин хвост» выполняется размером по шейке шипа глубиной на 3–5 мм больше его длины. Шип пропиливается в форме «ласточкиного хвоста». Клин изготавливается с таким расчетом, чтобы шип при вставлении в гнездо, не доходя до его дна, расклинился и плотно прижался к стенкам. Соединение смазывается клеем. Клин расширяет шип внутри гнезда и тем самым удерживает его. Поэтому такое соединение считается очень прочным, но требует большой точности работы.
Соединения для изготовления щитов
Такие столярно-мебельные изделия, как двери, перегородки, панели, крышки столов можно выполнять целиком из щитов с рамками и без них. Щиты бывают массивными и тяжелыми, сделанными из досок, или легкими каркасными, облицованными с двух сторон толстым шпоном, фанерой-переклейкой или древесноволокнистой плитой. Также щиты могут быть пустотелыми или с заполнением.
Массивные щиты изготовляются обычно из брусков с годичными слоями. При неправильно уложенных брусках возникает коробление, которое образует лоток. Поэтому бруски нужно укладывать годичными слоями в разные стороны, чтобы предупредить их коробление.
Щиты изготавливаются методом сплачивания на гладкую фугу, когда бруски или узкие доски тщательно прифуговываются друг к другу, а их кромки склеиваются и для большей прочности скрепляются плоскими или круглыми шипами. Сплачивание выполняется из досок или брусков в прямую четверть, со скосом, в закрой, в шпунт и гребень, на вставную рейку, на плоских вставках и круглых шипах. Щиты с четвертями, шпунтами, вставными рейками обычно применяются для изготовления дверей. Такие щиты не коробятся, они более прочные и между досками или брусками этого устройства нет щелей, т. е. щит не продувается. А ведь нередко при усушке в таких соединениях образуются сквозные щели.
Столярная плита изготавливается из узких брусков, которые затем оклеиваются с двух сторон по пластям 1–2 слоями шпона. Чтобы избежать коробления щитов, не стоит их делать слишком широкими и при подборке деталей следует строго учитывать порядок их укладки. Чтобы снизить риск коробления щитов, набранных из досок или брусков, можно применить для соединения деталей шпонки, наконечники и обвязку.
Особенности конструкций торцевых соединений
В торцевых соединениях преимущественно используется метод наращивания, когда все детали скрепляются между собой в торцевой части с увеличением длины целой детали. Тип крепления может быть различным и давать различный результат: выдерживать большие нагрузки при сжатии, растяжении или изгибе. Доска, полученная наращиванием, во многом превосходит по прочности обычную целую доску.
Совет мастера
Для дополнительного крепления больших брусьев, которые применяются в строительстве дома, можно использовать металлические или деревянные крепежные детали: выдолбленные или вставные деревянные шипы, металлические хомуты или обмотку толстой проволокой, крепление болтами и пр.
Торцевые соединения деталей, которые дают высокую сопротивляемость сжатию, имеют различную конструкцию (рис. 21). Общее в их конструкции – каждый брусок имеет и накладку, и паз, которые делаются равными по толщине и длине. Бывает наращивание с прямой и косой накладкой.
Рис. 21. Торцевые соединения, которые сопротивляются: а – с прямой накладкой вполдерева; б – с прямой накладкой со стыком в тупой угол; в – с косой накладкой со стыком в шип
Торцевые соединения деталей, которые дают высокую сопротивляемость растяжению, содержат в основе своей конструкции накладку в замок (рис. 22). При выполнении этого соединения сначала чертится накладка, затем на одной детали делается паз, а на другой – выступ. Такой замок позволяет прочно соединить обе половины. Этот тип соединения может быть выполнен с прямой или косой накладкой. Для придания большей прочности конструкции можно использовать клей, гвозди и шурупы.
Рис. 22. Торцевые соединения, которые сопротивляются растяжению: а – в прямой накладной замок; б – в косой накладной замок; в – с прямой накладкой со стыком в шип («ласточкин хвост»)
Торцевые соединения, которые дают высокую сопротивляемость изгибу, в своей основе содержат накладку с косым или ступенчатым стыком (рис. 23).
Соединения с прямой накладкой вполдерева с косым стыком выполняется так, что торцевые стороны обеих деталей срезаются под острым углом. При выпиливании торцов необходимо очень точно выверять угол среза.
Рис. 23. Торцевые соединения, которые сопротивляются изгибу: а – с прямой накладкой вполдерева с косым стыком; б – с прямой накладкой вполдерева со ступенчатым стыком; в – с косым накладным замком с клиньями и со стыком в шип
Соединения с прямой накладкой вполдерева со ступенчатым стыком характеризуется тем, что на торцевых сторонах деталей делаются небольшие пазы и шипы. Соединения с косой накладкой используются редко, хотя по прочности не уступают соединениям с прямой накладкой.
Боковые соединения деталей
Обычно здесь используется метод сплачивания (рис. 24). Боковое соединение применяется в устройстве дверей или ворот, потому что оно отличается большой прочностью.
Рис. 24. Виды боковых соединений: а – на гладкую фугу; б – на вставную рейку; в – в четверть; г, д – в паз и гребень (с различными формами паза и гребня); е – внахлестку; ж – с перекрытием
Для дополнительного укрепления деталей в большом массиве изделия используются поперечные скрепляющие доски или щиты.
Бывает боковое соединение деталей, выполненное на гладкую фугу, когда детали имеют гладкую поверхность боковых кромок и при соединении склеиваются. Каждая доска в конструкции называется делянкой, а шов между ними – фугой. При сборке щита необходимо подбирать соседние доски с одноименными кромками, чтобы получился красивый декоративный узор древесной текстуры. Кромки досок перед стыковкой обрабатываются фуговкой.
Боковые соединения на вставную рейку отличаются тем, что в каждой детали на боковой стороне имеется паз по всей длине, в который вставляется соединяющая рейка. Если на боковых сторонах будет снята четверть и детали будут крепиться с их помощью, то соединение будет называться боковым в четверть.
Бывает соединение боковое в паз и гребень, которое имеет несколько типов в зависимости от качества гребня. Паз может быть треугольным или прямоугольным. При устройстве паркета обычно используется треугольный паз, а при составлении полотна для двери – прямоугольный.
Соединение боковое внахлестку выполняется следующим образом: под нижнюю планку кладется тонкая рейка, после чего верхний боковой край детали закрепляется гвоздями; затем устанавливается следующая планка так, чтобы ее нижний край выступал на 1/4 толщины планки, и также закрепляется несколькими гвоздями. Такой тип соединения используется в устройстве внешних стен здания или крыши, поскольку он способствует лучшему стеканию дождевой воды с поверхности и обеспечивает надежную защиту покрытия от разрушающего воздействия атмосферных явлений.
Боковое соединение с перекрытием используется в качестве декоративного приема. Кроме того, изделие, выполненное с помощью такого соединения, дает звукоизоляцию и теплоизоляцию.
Выполняется соединение следующим образом: сначала через промежуток, равный половине ширины планки, настилается первый ряд деталей; затем сверху на детали устанавливается второй ряд, который закрывает пустоты.
Сплачивание с наконечником чаще всего применяется для соединения сразу нескольких деталей в одно целое (рис. 25).
Рис. 25. Сплачивание нескольких деталей с наконечником
Для этого требуется сделать одинаковые выемки с боковой стороны одиночной детали и с торцевой стороны соединяемых деталей. Этот метод применяется при составлении паркетных полов. При сборе деталей в щиты для крепления торцов используются наконечники в паз и гребень со вклейкой или наклейкой рейки (рис. 26).
Рис. 26. Типы соединения досок в щиты: а – с наконечником в паз; б – с наконечником в гребень
Обе эти конструкции требуют дополнительного закрепления клеем, также используются шпонки.
Типы соединений деталей под прямым углом
Такие соединения используются в креплении оконных, дверных блоков, парниковых рам, элементов скамеек, качелей и пр. Сплачиваемые детали угловых соединений располагаются по отношению друг к другу строго под углом в 90°. Бывают угловые соединения на шип и на ус, а также Т-образные и L-образные. Последние (они также носят название концевых) имеют множество вариантов: от самого простого (вполдерева) до очень прочного – на тройной шип (рис. 27).
Рис. 27. Виды угловых концевых соединений: а – с одинарным открытым сквозным шипом; б – с одинарным сквозным потайным шипом впотемок; в – с одинарным глухим шипом впотемок; г – с тройным открытым сквозным шипом; д – в прямую накладку вполдерева; е – в сквозной «ласточкин хвост»
Угловые соединения на шип имеют в своей конструкции 1–3 шипа. У несквозного соединения шиповое крепление делается в середине деталей и внешне остается невидимым.
Для этого внутри заготовок выполняются небольшие углубления под шипы с дополнительной длиной для клея. Угловые соединения на ус имеют свою особенность: стороны деталей, соединяющихся между собой, должны быть срезаны под углом в 45°. Крепления на ус могут быть сквозными, когда видно сплачивание, и несквозными, когда крепление зафиксировано внутри деталей.
Сквозное соединение на ус может быть с 1–3 шипами (рис. 28).
Рис. 28. Виды углового соединения на ус: а – сквозное; б – несквозное
Совет мастера
Принцип соединения деталей углового крепления на ус такой же, как при угловом несквозном креплении на шип. Несквозное соединение на ус остается невидимым для глаза. Для крепления можно использовать круглые или плоские шипы. При выборке древесины под шипы необходимо обязательно делать гнезда немного больше самих шипов, чтобы потом заготовки можно было легко соединять между собой.
Все шиповые соединения выполняются на клею. Они бывают концевыми, угловыми и ящичными. Вариантов таких соединений может быть очень много (рис. 29).
Рис. 29. Угловые шиповые соединения: а – открытое сквозное (1 – одинарное, 2 – двойное, 3 – тройное); б – несквозное с полупотемком; в – сквозное с полупотемком; г – несквозное с потемком; д – сквозное с потемком; е, ж – серединные несквозные и одинарные; з – серединное двойное; и – серединное
Так, можно делать угловые концевые соединения со сквозным шипом, с несквозным шипом впотемок, которые применяются при вязке брусьев створок, фрамуг, форточек, дверей и т. п. В каждом конкретном случае используется тот или иной тип крепления. При строительстве дома или при возведении крыши используются специфические типы соединения: угловая врубка и врубка в лапу.
Угловая врубка также относится к угловым типам креплений, ведь здесь детали по отношению друг к другу находятся под определенным углом. Различается два типа такого соединения в зависимости от величины угла.
Бывает угол между деталями, не превышающий 45°, или меньше. В этом случае древесина вытесывается со вставной деталью, а затем под нее подгоняется поверхность основания (рис. 30).
Рис. 30. Виды угловой врубки: а – I тип с углом между деталями 45° и меньше; б – II тип с углом между деталями 45° и больше
Бывает угол больше 45° между соединяющимися деталями. Здесь врубка делается иначе: выполняются детали с двумя плоскостями, расположенными под разными наклонами к первоначальной поверхности основания.
Врубка в лапу используется только при строительстве сруба стен дома или колодца. Такое крепление обладает большой прочностью, поэтому зачастую не требует дополнительных крепежных деталей. Но иногда встречаются усложнения конструкции в виде накладок. Для врубки обтесывается конец бревна в форме куба, затем делятся его стороны на 8 частей. Далее из куба на торцевой поверхности вырубается трапеция, одно основание которой составляет 6 частей, а другое – 4. Лапа со стороной вдоль волокон должна иметь форму трапеции, суженной к основанию бруска. Возле бруска толщина такой трапеции составляет 2–3 части, а с торца – 6 частей (рис. 31).
Рис. 31. Врубка в лапу: а – схема подготовки бруска; б – вид сруба с креплением в лапу
Бывает вырубка бревен и брусьев для соединения в обло и в чашу (рис. 32).
Т-образное соединение деталей выглядит так, что после закрепления деталей вставная деталь словно вырастает из массива другой.
Рис. 32. Виды соединения (сопряжения) рубленых стен: а – в обло; б – в чашу
Такой тип соединения используется при сопряжении лаг перекрытий и перегородок с обвязкой дома. Угол соединения деталей – 90°. Изменение угла дает непрочное соединение.
Разновидностей Т-образного соединения много, но чаще всего используются два типа – с потайным косым шипом «ласточкин хвост» и с прямой ступенчатой накладкой.
В первом случае используется потайной шип трапециевидной формы, который вставляется с одной из сторон балки. Во втором случае для крепления используется ступенчатая прямая накладка (рис. 33).
Рис. 33. Типы Т-образных соединений: а – с потайным косым шипом «ласточкин хвост»; б – с прямой ступенчатой накладкой
Для ее изготовления нужно выбирать древесину с одной части детали на 1/2 всей ширины, а с другой – на 1/3. Далее на первой части выбирается древесина еще на половину накладки, чтобы толщина незатронутой части бруска составляла 1/4 от ширины целого бруска. На второй части детали, где изначально была выбрана древесина на 1/3, делается еще небольшое углубление, чтобы незатронутая древесина здесь составляла 1/2 всей толщины бруска. Такая ступенчатая накладка дает очень прочное соединение, но для дополнительного крепления можно использовать клей. Шурупы и гвозди не рекомендуются: они могут только нарушить целостность ступеней.
Рис. 34. Типы крестовидных соединений: а – с прямой накладкой вполдерева; б – с посадкой в одно гнездо
Крестовидные соединения
Это крепление напоминает Т-образное, но здесь оба бруска в одинаковой степени являются ведущими. Такой тип крепления используется при устройстве крыш и стропильных ферм (рис. 34). Разновидности крестовидного соединения различаются по глубине крепежной накладки: 1/6-2/3 от толщины бруска.
Дополнительные крепления столярных и плотницких соединений
Крепление гвоздями
Это очень простое и удобное крепление, которое часто используется в столярно-плотницкой работе. Но и в этом простом деле требуются определенные знания и навыки.
Выбирать гвозди нужно по номеру (совокупности длины и диаметра) в зависимости от толщины скрепляемых деталей.
При этом желательно, чтобы длина гвоздя была как минимум на 3 мм больше толщины одной дощечки, чтобы гвоздь прошил ее и вошел в другую, с которой производится крепление.
Для получения более прочного крепления нужно на толстую доску положить тонкую, а не наоборот.
Вбивать гвоздь лучше под небольшим углом, а не перпендикулярно, это также даст более прочное соединение.
Перед вбиванием гвоздей необходимо сделать несколько отметок на поверхности детали, чтобы гвозди были расположены равномерно и аккуратно. И лучше располагать гвозди не в одну линию, а в шахматном порядке.
Не рекомендуется располагать гвозди слишком близко друг к другу, иначе возникнет раскол. Также не следует вбивать гвозди близко к торцевой стороне планки, поскольку здесь древесина наиболее ослаблена, и если возникнет трещина, то она пойдет от торца по всей доске.
Если требуется избавиться от шляпки гвоздя, чтобы она не портила внешнего вида поверхности, необходимо вбить гвоздь на 3/4 всей его длины, а затем острогубцами откусить шляпку и вбить остаток гвоздя до конца в массив.
Можно утопить шляпку гвоздя в массиве дерева с помощью добойника.
Предварительно следует расплющить шляпку, а затем вбить гвоздь и расправить остатки шляпки по направлению волокон. После этого поверхность нужно будет зашпаклевать, чтобы заделать образовавшееся углубление, и зашкурить. Обычно шляпка удаляется, если планируется дальнейшая полировка поверхности изделия.
Если был выбран слишком длинный гвоздь, то после забивания его острый конец выйдет наружу. Это можно исправить, загнув гвоздь вбок и вбив его в доску.
Когда необходимо удалить гвоздь, то его можно выбить с обратной стороны или подрезать древесину с внешней стороны, а затем поддеть шляпку плоскогубцами или молотком. Затем необходимо подложить под образовавшийся зазор дощечку, чтобы не смять древесину возле шляпки, и выдернуть гвоздь клещами или гвоздодером.
Чтобы слишком острый гвоздь не расколол тонкую заготовку, нужно его острие слегка затупить легкими ударами молотка или откусить кусачками.
Крепление шурупами
Шурупы дают более надежное крепление, чем гвозди. Шурупы используются для крепления дверных и оконных петель, ручек, штапиков, обкладок и т. п. Шурупы, в отличие от гвоздей, практически не нарушают целостности внутренних слоев древесины, поэтому крепление с их помощью более качественное. К тому же выглядят они более эстетично и, что не менее важно, в случае необходимости (например, для разъединения деталей) шурупы можно легко вывернуть из гнезд.
Шурупы так же, как и гвозди, выбираются по диаметру и длине в зависимости от величины скрепляемых деталей. Однако каждый шуруп обязательно должен быть на 3–4 мм длиннее толщины прикрепляемой к основе планки. Для самой тонкой планки используются шурупы длиной 6 мм, а толстая планка крепится шурупами длиной 12–15 см.
Совет мастера
Если нужно ввинтить шуруп в массив твердой древесины, то перед началом работы его лучше смазать хозяйственным мылом. Когда в дальнейшем планируется покрывать поверхность изделия краской, то лучше вместо мыла использовать солидол или лыжную мазь. После работы небольшие жирные следы этих средств можно убрать спиртом или другим обезжиривающим средством.
Если шуруп будет ввинчиваться в ДВП или ДСП, то сначала необходимо просверлить в плите отверстие чуть меньшего диаметра, чем диаметр шурупа. Затем отверстие нужно смазать клеем и вставить в него кусок трубки из пластика. Только после этого в модифицированное отверстие можно ввинчивать шуруп.
Шурупы имеют различные шляпки в зависимости от их предназначения: плоскую (потайную) или полукруглую (выпуклую). Первый вид шляпки предназначен для крепления деталей мебели с последующей их шпаклевкой. Здесь шурупы не должны быть видны на поверхности. Второй тип шурупов используется для простого крепления деталей или для украшения поверхности.
Шурупы вворачиваются с помощью отвертки с подходящим размером и видом полотна. Отвертка вставляется в шлицу шурупа (небольшую прорезь на шляпке). Шлица может иметь крестообразную или прямую форму.
Небольшой шуруп вворачивается в мягкую древесину без особых усилий, предварительно следует лишь шилом сделать пометку на поверхности детали. Если шуруп большой и массив очень твердый, склонный к расколу, вначале необходимо просверлить отверстие дрелью, буравом или коловоротом. Оно должно быть чуть меньше диаметра шурупа. Если скрепляются две толстые планки, то просверлить нужно обе детали.
Если требуется скрыть шляпку шурупа в массиве, то следует сделать небольшое коническое углубление, ввинтить шуруп до предела, а затем зашпаклевать отверстие.
Когда необходимо ввинтить шуруп в торцовую часть доски или бруска, необходимо просверлить под шуруп отверстие, пропитать его древесным лаком на масляной или спиртовой основе, а затем ввинчивать шуруп.
Можно также использовать нагель, вбив его в торец бруска, а затем уже в него ввинтить шуруп.
Если требуется удалить намертво ввинченный шуруп, то следует зафиксировать между рамками разводного гаечного ключа полотно отвертки, которую затем установить в шлицу шурупа. Затем нужно немного нажать на отвертку и повернуть гаечный ключ.
Таким способом можно удалить даже самый старый и непокорный шуруп. Также можно использовать молоток. Сначала следует вставить жало отвертки в шлицу, захватить рукоятку отвертки всей рукой, оставив открытой верхушку и, осторожно ударяя молотом по верхушке, синхронно поворачивать отвертку против часовой стрелки.
Не стоит вворачивать шурупы (или гвозди) во влажную древесину: они быстро заржавеют и вокруг них образуются желтые пятна. Чтобы избежать этого, можно предварительно покрыть металлические крепежные детали тонким слоем масла. Это следует делать и при соединении деталей, которые в дальнейшем будут подвергаться воздействию влажного воздуха, снега или дождя.
Использование заклепок
Заклепки дают очень прочные и надежные крепления, но их применение требует наличия как стандартных инструментов (молоток, дрель, сверла и конические зенковки для расточки верхних кромок отверстий), так и специфических. К последним относятся: поддержка – металлическая пластина с выемкой под головку заклепки; натяжка – стальной сердечник с неглубоким отверстием, высверленным по центральной оси; обжимка – стальной сердечник с выемкой на торце.
Сначала необходимо нанести метки на поверхности деталей, которые будут соединяться. Отмечается линия будущего шва и места, где будут ставиться заклепки. Требуется соблюдать определенное расстояние от кромки детали до места заклепки. Для этого необходимо умножить диаметр заклепки (в мм) на коэффициент – 1,5. Шаг между отверстиями под заклепки вычисляется так: величина диаметра умножить на коэффициент 3. Например, если диаметр заклепки будет составлять 6 мм, то расстояние от кромки равно 9 мм (1,5 х 6); а шаг – 18 мм (3 х 6).
Диаметр сверла подбирается на 0,1–0,2 мм больше, чем диаметр заклепки. После нанесения меток сверлится ряд отверстий. Если будут делаться заклепки с потайными головками, то отверстия нужно зенковать коническими зенковками, т. е. растачивать их на конус. Глубина расточки должна составлять 8\10 от диаметра заклепки.
Для заклепок с полупотайными, полукруглыми или коническими головками следует снимать с отверстия фаску на глубину 1–1,5 мм. Потом в него вставляется клепка и под ее головку подкладывается поддержка так, чтобы головка вошла в углубление. Затем легкими ударами молотка с помощью натяжки детали плотно сжимаются между собой.
Далее следует немного расплющить выступающий кончик стержня заклепки. Для этого нужно насадить на него обжимки и сформировать головку ударом молотка по ней. Таким способом обрабатываются все заклепки шва (рис. 35).
Рис. 35. Последовательность установки заклепки на шов
Вместо поддержки при установке заклепок с потайной головкой можно воспользоваться любой массивной металлической пластиной с плоской поверхностью, например небольшой наковальней. После установки заклепок их уже расплющенные выступающие концы нужно обработать напильником.
Если требуется сделать подвижное соединение, то необходимо увеличить диаметр отверстия, сделать его на 0,3–0,5 мм больше диаметра заклепки, подложив затем под оба конца заклепки металлические шайбы.
Когда нужно разобрать соединение, то сначала зубилом срубаются выступающие головки заклепок (или стачиваются напильником или электронаждаком), а затем выбиваются стержни, оставшиеся в отверстиях, с помощью кернера. Потайные заклепки высверливаются дрелью.
Использование болтов для крепления деталей
Болты используются для соединения в несущих конструкциях таких крупных деталей, как бревна, брусья и толстые доски. При выборе размера болта обязательно учитывается толщина балки или бревна.
Для установки болта в бревне просверливается сквозное отверстие, чуть меньшее диаметра болта. Затем на болт надевается шайба. Она необходима для предотвращения вдавливания шляпки болта в массив древесины. Также на болт надевается контргайка, которая предотвращает ослабление крепления. Собранный таким образом болт затем вбивается в просверленное отверстие в массиве. Выступающий конец болта затем также снабжается шайбой и контргайкой. В завершение на него надевается гайка, затягивающая всю конструкцию до предела.
Чтобы не сорвать резьбу болта, необходимо правильно определить длину ключа. Для этого нужно умножить величину диаметра резьбы (в мм) на 15. Например, если диаметр резьбы будет равен 12 мм, то при умножении получится, что гаечный ключ должен иметь длину 18 см. Именно такой ключ позволит нормально затянуть гайку и избежать срыва резьбы.
При правильном выполнении соединения концы болта должны выступать над поверхностью гаек на 2–3 витка резьбы. Чтобы металлические соединения не заржавели под воздействием атмосферных явлений, рекомендуется перед завинчиванием болтов и гаек покрывать их резьбу тонким слоем машинного масла.
Если требуется отвинтить заржавевшее соединение, то сначала его следует смочить керосином, а наросты ржавчины сбить легкими ударами молотка по головке винта и по бокам гайки.
Для отвинчивания туго затянутой гайки нужно использовать ключ более длинный, чем тот, который применялся при завинчивании. Если гайка не поддается, то можно осторожно постучать молотком по рукоятке надетого на гайку ключа, сдвигая ее с мертвой точки. Если у гайки сорваны или скруглены углы граней, то их нужно восстановить напильником, а затем отвинчивать конструкцию. Поврежденную резьбу на выступающем конце болта можно исправить с помощью тонкой ножовки по металлу или напильника.
Использование нагелей, шипов, клиньев и шпонок в креплении деталей из древесины
Очень часто соединения деревянных конструкций дополнительно усиливаются металлическими или деревянными нагелями, шипами (или шкантами), клиньями и шпонками. Все эти деревянные крепления делаются из твердых пород древесины и высушиваются длительное время, чтобы быть пригодными для дальнейшего использования.
Вариантов соединения элементов деревянных конструкций с помощью нагелей, шурупов, гвоздей, болтов очень много. Они могут располагаться на поверхности соединяемых деталей в различном порядке (рис. 36).
Рис. 36. Варианты расстановки на деталях нагелей, гвоздей, шурупов, болтов
Нагели (гвозди из древесины твердолиственных пород) используются при укреплении соединений в оконных рамах и рамах парников, а также при креплении деталей для рамы под зеркало и т. п. Нагели преимущественно бывают круглыми. Предварительно в массиве древесины высверливается отверстие под нагель подходящего размера (немного глубже, чем длина деревянного гвоздя). Затем сам нагель ошкуривается и закругляется со всех сторон. Потом он устанавливается на просвет отверстия, на него ставится дощечка (чтобы гвоздь не растрескался), после чего нагель забивается молотком.
Нагели широко используются для соединения венцов сруба между собой, а также в неразборных соединениях стенок корпусной мебели. Здесь также применяются и шканты (или шипы). Шканты также используются в соединениях стропил крыши. Они могут быть круглыми, цилиндрическими, квадратными и прямоугольными. Их конец всегда делается заостренным, чтобы лучше вгонялся в массив древесины. Диаметр отверстия под шкант всегда делается чуть меньшего диаметра. Обычно шкантовое крепление дополнительно усиливается клеем (рис. 37).
Клинья чаще всех прочих креплений используются в столярном и плотницком деле. Нередко они являются частью конструкций крепления ручного инструмента. Они используются в конструкциях натяжения, сооружениях для укрепления и выравнивания стен, пола, крыши и пр. Клинья разделяются по форме: у одних обтесывается только одна сторона, у других – обе. Используются они в зависимости от типа крепления и назначения конструкции. Клинья вбиваются в намеченное место с помощью молотка.
Рис. 37. Виды усиления соединений деревянных деталей с помощью шипов (шкантов): а – установка цилиндрического шипа на клею; б – напряженное угловое соединение на двух цилиндрических шипах; в – напряженное угловое соединение на трех прямых шипах
Деревянные или металлические шпонки вставляются в гнезда между двумя балками для увеличения прочности крепления. Дополнительно они снабжаются стальными болтами, которые могут проходить через шпонку или же не затрагивать ее, сжимая только балки.
Крепление гвоздями
Это очень простое и удобное крепление, которое часто используется в столярно-плотницкой работе. Но и в этом простом деле требуются определенные знания и навыки.
Выбирать гвозди нужно по номеру (совокупности длины и диаметра) в зависимости от толщины скрепляемых деталей.
При этом желательно, чтобы длина гвоздя была как минимум на 3 мм больше толщины одной дощечки, чтобы гвоздь прошил ее и вошел в другую, с которой производится крепление.
Для получения более прочного крепления нужно на толстую доску положить тонкую, а не наоборот.
Вбивать гвоздь лучше под небольшим углом, а не перпендикулярно, это также даст более прочное соединение.
Перед вбиванием гвоздей необходимо сделать несколько отметок на поверхности детали, чтобы гвозди были расположены равномерно и аккуратно. И лучше располагать гвозди не в одну линию, а в шахматном порядке.
Не рекомендуется располагать гвозди слишком близко друг к другу, иначе возникнет раскол. Также не следует вбивать гвозди близко к торцевой стороне планки, поскольку здесь древесина наиболее ослаблена, и если возникнет трещина, то она пойдет от торца по всей доске.
Если требуется избавиться от шляпки гвоздя, чтобы она не портила внешнего вида поверхности, необходимо вбить гвоздь на 3/4 всей его длины, а затем острогубцами откусить шляпку и вбить остаток гвоздя до конца в массив.
Можно утопить шляпку гвоздя в массиве дерева с помощью добойника.
Предварительно следует расплющить шляпку, а затем вбить гвоздь и расправить остатки шляпки по направлению волокон. После этого поверхность нужно будет зашпаклевать, чтобы заделать образовавшееся углубление, и зашкурить. Обычно шляпка удаляется, если планируется дальнейшая полировка поверхности изделия.
Если был выбран слишком длинный гвоздь, то после забивания его острый конец выйдет наружу. Это можно исправить, загнув гвоздь вбок и вбив его в доску.
Когда необходимо удалить гвоздь, то его можно выбить с обратной стороны или подрезать древесину с внешней стороны, а затем поддеть шляпку плоскогубцами или молотком. Затем необходимо подложить под образовавшийся зазор дощечку, чтобы не смять древесину возле шляпки, и выдернуть гвоздь клещами или гвоздодером.
Чтобы слишком острый гвоздь не расколол тонкую заготовку, нужно его острие слегка затупить легкими ударами молотка или откусить кусачками.
Крепление шурупами
Шурупы дают более надежное крепление, чем гвозди. Шурупы используются для крепления дверных и оконных петель, ручек, штапиков, обкладок и т. п. Шурупы, в отличие от гвоздей, практически не нарушают целостности внутренних слоев древесины, поэтому крепление с их помощью более качественное. К тому же выглядят они более эстетично и, что не менее важно, в случае необходимости (например, для разъединения деталей) шурупы можно легко вывернуть из гнезд.
Шурупы так же, как и гвозди, выбираются по диаметру и длине в зависимости от величины скрепляемых деталей. Однако каждый шуруп обязательно должен быть на 3–4 мм длиннее толщины прикрепляемой к основе планки. Для самой тонкой планки используются шурупы длиной 6 мм, а толстая планка крепится шурупами длиной 12–15 см.
Совет мастера
Если нужно ввинтить шуруп в массив твердой древесины, то перед началом работы его лучше смазать хозяйственным мылом. Когда в дальнейшем планируется покрывать поверхность изделия краской, то лучше вместо мыла использовать солидол или лыжную мазь. После работы небольшие жирные следы этих средств можно убрать спиртом или другим обезжиривающим средством.
Если шуруп будет ввинчиваться в ДВП или ДСП, то сначала необходимо просверлить в плите отверстие чуть меньшего диаметра, чем диаметр шурупа. Затем отверстие нужно смазать клеем и вставить в него кусок трубки из пластика. Только после этого в модифицированное отверстие можно ввинчивать шуруп.
Шурупы имеют различные шляпки в зависимости от их предназначения: плоскую (потайную) или полукруглую (выпуклую). Первый вид шляпки предназначен для крепления деталей мебели с последующей их шпаклевкой. Здесь шурупы не должны быть видны на поверхности. Второй тип шурупов используется для простого крепления деталей или для украшения поверхности.
Шурупы вворачиваются с помощью отвертки с подходящим размером и видом полотна. Отвертка вставляется в шлицу шурупа (небольшую прорезь на шляпке). Шлица может иметь крестообразную или прямую форму.
Небольшой шуруп вворачивается в мягкую древесину без особых усилий, предварительно следует лишь шилом сделать пометку на поверхности детали. Если шуруп большой и массив очень твердый, склонный к расколу, вначале необходимо просверлить отверстие дрелью, буравом или коловоротом. Оно должно быть чуть меньше диаметра шурупа. Если скрепляются две толстые планки, то просверлить нужно обе детали.
Если требуется скрыть шляпку шурупа в массиве, то следует сделать небольшое коническое углубление, ввинтить шуруп до предела, а затем зашпаклевать отверстие.
Когда необходимо ввинтить шуруп в торцовую часть доски или бруска, необходимо просверлить под шуруп отверстие, пропитать его древесным лаком на масляной или спиртовой основе, а затем ввинчивать шуруп.
Можно также использовать нагель, вбив его в торец бруска, а затем уже в него ввинтить шуруп.
Если требуется удалить намертво ввинченный шуруп, то следует зафиксировать между рамками разводного гаечного ключа полотно отвертки, которую затем установить в шлицу шурупа. Затем нужно немного нажать на отвертку и повернуть гаечный ключ.
Таким способом можно удалить даже самый старый и непокорный шуруп. Также можно использовать молоток. Сначала следует вставить жало отвертки в шлицу, захватить рукоятку отвертки всей рукой, оставив открытой верхушку и, осторожно ударяя молотом по верхушке, синхронно поворачивать отвертку против часовой стрелки.
Не стоит вворачивать шурупы (или гвозди) во влажную древесину: они быстро заржавеют и вокруг них образуются желтые пятна. Чтобы избежать этого, можно предварительно покрыть металлические крепежные детали тонким слоем масла. Это следует делать и при соединении деталей, которые в дальнейшем будут подвергаться воздействию влажного воздуха, снега или дождя.
Использование заклепок
Заклепки дают очень прочные и надежные крепления, но их применение требует наличия как стандартных инструментов (молоток, дрель, сверла и конические зенковки для расточки верхних кромок отверстий), так и специфических. К последним относятся: поддержка – металлическая пластина с выемкой под головку заклепки; натяжка – стальной сердечник с неглубоким отверстием, высверленным по центральной оси; обжимка – стальной сердечник с выемкой на торце.
Сначала необходимо нанести метки на поверхности деталей, которые будут соединяться. Отмечается линия будущего шва и места, где будут ставиться заклепки. Требуется соблюдать определенное расстояние от кромки детали до места заклепки. Для этого необходимо умножить диаметр заклепки (в мм) на коэффициент – 1,5. Шаг между отверстиями под заклепки вычисляется так: величина диаметра умножить на коэффициент 3. Например, если диаметр заклепки будет составлять 6 мм, то расстояние от кромки равно 9 мм (1,5 х 6); а шаг – 18 мм (3 х 6).
Диаметр сверла подбирается на 0,1–0,2 мм больше, чем диаметр заклепки. После нанесения меток сверлится ряд отверстий. Если будут делаться заклепки с потайными головками, то отверстия нужно зенковать коническими зенковками, т. е. растачивать их на конус. Глубина расточки должна составлять 8\10 от диаметра заклепки.
Для заклепок с полупотайными, полукруглыми или коническими головками следует снимать с отверстия фаску на глубину 1–1,5 мм. Потом в него вставляется клепка и под ее головку подкладывается поддержка так, чтобы головка вошла в углубление. Затем легкими ударами молотка с помощью натяжки детали плотно сжимаются между собой.
Далее следует немного расплющить выступающий кончик стержня заклепки. Для этого нужно насадить на него обжимки и сформировать головку ударом молотка по ней. Таким способом обрабатываются все заклепки шва (рис. 35).
Рис. 35. Последовательность установки заклепки на шов
Вместо поддержки при установке заклепок с потайной головкой можно воспользоваться любой массивной металлической пластиной с плоской поверхностью, например небольшой наковальней. После установки заклепок их уже расплющенные выступающие концы нужно обработать напильником.
Если требуется сделать подвижное соединение, то необходимо увеличить диаметр отверстия, сделать его на 0,3–0,5 мм больше диаметра заклепки, подложив затем под оба конца заклепки металлические шайбы.
Когда нужно разобрать соединение, то сначала зубилом срубаются выступающие головки заклепок (или стачиваются напильником или электронаждаком), а затем выбиваются стержни, оставшиеся в отверстиях, с помощью кернера. Потайные заклепки высверливаются дрелью.
Использование болтов для крепления деталей
Болты используются для соединения в несущих конструкциях таких крупных деталей, как бревна, брусья и толстые доски. При выборе размера болта обязательно учитывается толщина балки или бревна.
Для установки болта в бревне просверливается сквозное отверстие, чуть меньшее диаметра болта. Затем на болт надевается шайба. Она необходима для предотвращения вдавливания шляпки болта в массив древесины. Также на болт надевается контргайка, которая предотвращает ослабление крепления. Собранный таким образом болт затем вбивается в просверленное отверстие в массиве. Выступающий конец болта затем также снабжается шайбой и контргайкой. В завершение на него надевается гайка, затягивающая всю конструкцию до предела.
Чтобы не сорвать резьбу болта, необходимо правильно определить длину ключа. Для этого нужно умножить величину диаметра резьбы (в мм) на 15. Например, если диаметр резьбы будет равен 12 мм, то при умножении получится, что гаечный ключ должен иметь длину 18 см. Именно такой ключ позволит нормально затянуть гайку и избежать срыва резьбы.
При правильном выполнении соединения концы болта должны выступать над поверхностью гаек на 2–3 витка резьбы. Чтобы металлические соединения не заржавели под воздействием атмосферных явлений, рекомендуется перед завинчиванием болтов и гаек покрывать их резьбу тонким слоем машинного масла.
Если требуется отвинтить заржавевшее соединение, то сначала его следует смочить керосином, а наросты ржавчины сбить легкими ударами молотка по головке винта и по бокам гайки.
Для отвинчивания туго затянутой гайки нужно использовать ключ более длинный, чем тот, который применялся при завинчивании. Если гайка не поддается, то можно осторожно постучать молотком по рукоятке надетого на гайку ключа, сдвигая ее с мертвой точки. Если у гайки сорваны или скруглены углы граней, то их нужно восстановить напильником, а затем отвинчивать конструкцию. Поврежденную резьбу на выступающем конце болта можно исправить с помощью тонкой ножовки по металлу или напильника.
Использование нагелей, шипов, клиньев и шпонок в креплении деталей из древесины
Очень часто соединения деревянных конструкций дополнительно усиливаются металлическими или деревянными нагелями, шипами (или шкантами), клиньями и шпонками. Все эти деревянные крепления делаются из твердых пород древесины и высушиваются длительное время, чтобы быть пригодными для дальнейшего использования.
Вариантов соединения элементов деревянных конструкций с помощью нагелей, шурупов, гвоздей, болтов очень много. Они могут располагаться на поверхности соединяемых деталей в различном порядке (рис. 36).
Рис. 36. Варианты расстановки на деталях нагелей, гвоздей, шурупов, болтов
Нагели (гвозди из древесины твердолиственных пород) используются при укреплении соединений в оконных рамах и рамах парников, а также при креплении деталей для рамы под зеркало и т. п. Нагели преимущественно бывают круглыми. Предварительно в массиве древесины высверливается отверстие под нагель подходящего размера (немного глубже, чем длина деревянного гвоздя). Затем сам нагель ошкуривается и закругляется со всех сторон. Потом он устанавливается на просвет отверстия, на него ставится дощечка (чтобы гвоздь не растрескался), после чего нагель забивается молотком.
Нагели широко используются для соединения венцов сруба между собой, а также в неразборных соединениях стенок корпусной мебели. Здесь также применяются и шканты (или шипы). Шканты также используются в соединениях стропил крыши. Они могут быть круглыми, цилиндрическими, квадратными и прямоугольными. Их конец всегда делается заостренным, чтобы лучше вгонялся в массив древесины. Диаметр отверстия под шкант всегда делается чуть меньшего диаметра. Обычно шкантовое крепление дополнительно усиливается клеем (рис. 37).
Клинья чаще всех прочих креплений используются в столярном и плотницком деле. Нередко они являются частью конструкций крепления ручного инструмента. Они используются в конструкциях натяжения, сооружениях для укрепления и выравнивания стен, пола, крыши и пр. Клинья разделяются по форме: у одних обтесывается только одна сторона, у других – обе. Используются они в зависимости от типа крепления и назначения конструкции. Клинья вбиваются в намеченное место с помощью молотка.
Рис. 37. Виды усиления соединений деревянных деталей с помощью шипов (шкантов): а – установка цилиндрического шипа на клею; б – напряженное угловое соединение на двух цилиндрических шипах; в – напряженное угловое соединение на трех прямых шипах
Деревянные или металлические шпонки вставляются в гнезда между двумя балками для увеличения прочности крепления. Дополнительно они снабжаются стальными болтами, которые могут проходить через шпонку или же не затрагивать ее, сжимая только балки.
Соединение деревянных деталей с помощью клея
О том, какие разновидности клея используются в столярно-плотницких работах, уже говорилось ранее. Но для каждого типа крепления и вида клея требуются специфические режимы склеивания, а также применение специальных сжимов, которые необходимы для сжатия деталей при склеивании.
Для склеивания небольших деталей можно использовать простые сжимы, изготовленные из бревен, брусков или досок.
Для фанерования применяются специальные хомутовые (в виде буквы П) струбцины. Они могут быть деревянными или металлическими. Сжимы позволяют прочно склеивать различные изделия.
Качество склеивания напрямую влияет на прочность соединения деталей. Важным в этом деле является плотность прилегания склеиваемых плоскостей друг к другу.
Загрязнение мест склейки, неравномерное нанесение клеевого раствора, недостаточное давление при сжатии, качество используемого материала (влажность и способы хранения древесины) – все это может привести к низкому качеству склеивания.
Нельзя склеивать древесину повышенной влажности. Нормальной влажностью для древесины является 7-10 %, для фанеры и шпона – около 5 %.
Чтобы поверхности для склеивания были идеально гладкими, рекомендуется непосредственно перед склеиванием выполнить строжку заготовок.
Это также позволит избежать коробления древесины в дальнейшем.
Для этой процедуры требуется: температура в помещении не ниже 18 °C, температура древесины не ниже 18 °C; величина давления при запрессовке – 3–8 кгс/см2 (для пласти и кромки) и 2 кгс/см2 (для полуторцов); выдержка под давлением при температуре 18–20 °C в течение 3–6 часов; выдержка после запрессовки шиповых соединений в течение 2 часов. Иногда для увеличения прочности и ускорения сушки клеевых соединений применяется подогрев склеенных деталей до температуры 60 °C. Толщина клеевого шва должна составлять 0,08-0,15 мм.
Для склеивания нельзя использовать древесину, нагретую выше 40 °C, поскольку сухая и горячая древесина быстро впитывает влагу из клея. В итоге на ней будут образовываться сухие пятна и равномерного склеивания не получится.
Холодная древесина (ниже 15 °C) также будет плохо склеиваться, поскольку клей не будет проникать в поры и почти полностью начнет выдавливаться шипами из проушины.
Для нанесения клея на малые поверхности применяются лубяные кисти, на большие – широкие щетинные кисти.
После нанесения клея заготовки рекомендуется выдержать 2–3 минуты (открытая выдержка), затем соединить, но не запрессовать, и оставить еще на 3–5 минут (закрытая выдержка), после этого – запрессовать.
Такая выдержка позволяет клеевому раствору равномерно впитаться в поры древесины.
Желательно придерживаться временного параметра выдержки заготовок. Запрессовка изделий должна длиться не менее 3 часов.
Когда применяется жидкий клеевой раствор, особенно показано выполнять открытую выдержку: при ней излишки влаги испаряются и клеевой раствор чуть загустевает, снижая тем самым влажность древесины. Однако при пониженной температуре воздуха открытая выдержка может привести к преждевременному застудневанию клея, поэтому важно учитывать температурный режим помещения.
Намазывать клеем проушины и шипы нужно со всех сторон равномерно, можно просто обмакивать шипы в клеевой раствор и затем тут же вставлять в проушины.
Склеивание применяется на гладкую фугу, при наклеивании шпона, соединении толстых деталей в крупное изделие (переплеты, двери, щиты и др.). В каждом из этих случаев требуется определенный расход клея и его концентрация. Например, при склеивании массива из брусков по широкой плоскости густота (концентрация) костного клея должна составлять 50 %, мездрового – 34 %. Средний расход сухого костного клея на 1 м2 равен 240 г, мездрового – 150 г. При склеивании брусков на кромку шиповых соединений и соединений на ус используется костный клей концентрацией 45 %, мездровый – 30 %. Сухого костного клея требуется на 1 м2 350 г, мездрового – 210 г. При склеивании шиповых соединений на ус торцевых и полуторцевых соединений, приклеивании уголков, бобышек на 1 весовую часть сухого клея следует брать 1,8 весовой части воды. На 1 м2 склеиваемой поверхности требуется 180–250 г сухого клея.
При склеивании брусков на 1 весовую часть сухого клея необходимо расходовать 2 весовые части воды. На 1 м2 склеиваемой поверхности расходуется 160–230 г сухого клея.
При склеивании фанеры на 1 весовую часть сухого клея берется 2,2 весовой части воды, а на 1 м2 поверхности расходуется 160–230 г сухого клея.
Совет мастера
При склеивании казеиновыми клеями температура в помещении должна быть не ниже 12 С.
Клеевой раствор наносится обильно на одну из склеиваемых поверхностей или же на обе – тонким слоем, чтобы сквозь слой клея слегка просвечивалась текстура древесины.
Расход рабочего клеевого раствора на 1 м2 может быть разным в зависимости от типа крепления и размеров скрепляемых деталей.
Срок выдержки клея после его нанесения на заготовки и до запрессовки должен составлять не более 4–6 минут.
В процессе запрессовки шиповые и полуторцевые соединения выдерживают под давлением (в струбцинах, ваймах, хомутах) в течение 6–8 часов. Затем после запрессовки выдерживаются еще 6-12 часов. В целом перед дальнейшей обработкой изделия после его запрессовки необходимо выдержать 20–24 часа.
Следует помнить, что изделия, склеенные казеиновым клеем, в котором присутствуют твердые кальциевые соли, плохо поддаются обработке – инструмент быстро тупится.
Общая продолжительность склеивания синтетическими клеями составляет 24–50 часов.
Многие синтетические клеи при комнатной и повышенной температуре воздуха твердеют очень медленно, поэтому в них добавляются специальные отвердители. Давление при запрессовке бывает разным в зависимости от характера склеиваемых заготовок. Оно может колебаться от 3 до 12 кгс/см2.
Отделочные работы
Один из критериев эстетической оценки качества изделия из дерева – характер его отделки. Отделка включает все виды обработки поверхности с целью улучшения защитных и декоративно-художественных свойств изделия.
В процессе отделки поверхность обрабатывается различными отделочными материалами, облицовывается пленками или пластиками, украшается резьбой, выжиганием, накладным узором и пр.
Выделяют три основные группы отделки в зависимости от ее функционального назначения: защитную, декоративно-художественную и декоративно-защитную.
Защитная отделка включает обработку древесины специальными составами для повышения ее стойкости к влажности воздуха и перепадам температуры, а также для защиты от физико-химических и механических повреждений.
При декоративно-художественной отделке используются различные пластические и декоративные средства: рельефный декор (резьба, тиснение, гравирование); орнаментальный декор (выжигание, роспись); наборный декор (интарсия, мозаика, инкрустация, маркетри); накладной декор (накладки и вставки из древесины, металла, пластмассы, кости, рога, стекла, фарфора, фаянса, керамики и др.).
При самостоятельном изготовлении изделий из дерева чаще рациональнее использовать отделку, которая придает изделиям как декоративные, так и защитные свойства.
Сюда входит простое и сложное облицовывание древесных материалов строганым или лущеным шпоном с последующим покрытием прозрачными пленками, проявляющими текстуру древесины; кроющее покрытие древесины и металлов жидкими лакокрасочными материалами; наклеивание и напрессовка листовых и пленочных полимерных материалов, паст, эмульсий, напыление порошков; покрытие элементов мебели декоративными мебельными тканями или искусственными материалами типа кожи (винилискожа) и т. д.
Способ отделки во многом будет зависеть от назначения изделия: если это дверь, то ее нужно будет обрабатывать определенным образом, а если это предмет мебели, то можно применить другой способ обработки. Зачастую любое изделие из дерева требует и нанесения защитного покрытия (на внутренней и лицевой поверхностях), и декоративной обработки (лицевой и рабочей поверхностей).
Следует помнить, что декоративные свойства покрытий должны соответствовать функциональному назначению и условиям эксплуатации изделия.
Декоративные свойства изделия характеризуются цветом, фактурой, классом и блеском покрытия. Блеск покрытия также может иметь различную степень: бывает глянцевое, полуглянцевое, полуматовое и матовое покрытие.
Фактура покрытия может быть гладкой, рисунчатой (например, «молотковой») или рельефной (например, «шагрень»).
Подготовительные работы
Подготовка поверхности к отделке изделия делится на столярную и отделочную. И первая и вторая бывают под прозрачные и непрозрачные покрытия. Например, при столярной подготовке под прозрачную отделку отделываемая поверхность сначала зачищается механической обработкой: ее строгают шлифтиком, циклей, шлифуют шкурками.
Под прозрачную отделку требуется идеально гладкая и ровная поверхность. Сучки, имеющиеся на поверхности, высверливаются и заделываются пробками. Затем поверхность подвергается механической обработке строганием, фрезерованием или шлифованием.
Если есть небольшие трещины или вырывы волокон, их необходимо заделать шпатлевкой, подобранной под цвет обрабатываемой древесины. Такая шпатлевка изготавливается из древесной пыли, смешанной с клеем. После шпатлевки поверхность тщательно шлифуется.
Помимо шпатлевки, для обработки поверхности перед окрашиванием используются грунтовки – жидкие окрасочные составы.
Грунтовки обеспечивают поверхностный слой древесины необходимой твердостью и плотностью, что повышает адгезию основы с последующим лаковым покрытием. С этой же целью, а также для заполнения пор древесины и экономии лакокрасочного материала, для обработки поверхности используются замазки и порозаполнители.
После шпатлевки поверхность древесины шлифуется с помощью шлифовальной шкурки и шлифовальных составов.
В процессе шлифования с обрабатываемой поверхности устраняются все мельчайшие шероховатости и неровности. В домашних условиях шлифование древесины и древесных материалов выполняется в основном вручную.
Качество последующего покрытия изделия лакокрасочным или другим материалом будет существенно зависеть от тщательности подготовки поверхности. На поверхности не должно быть жировых загрязнений, влаги, пыли и пр.
Все это сильно снижает качество покрытия, а значит, его прочность и долговечность.
Поэтому перед отделкой изделия обязательно нужно применять абразивные средства для обработки поверхности и ее обезжиривания, удаления различных загрязнений, остатков предыдущих разрушившихся покрытий и т. п.
Прозрачная отделка
Этот способ отделки предполагает использование прозрачного покрытия жидкими или пленочными отделочными материалами.
При этом можно изменить натуральный цвет древесины на желаемый, обработав предварительно поверхность специальным красителем.
Самым простым видом прозрачного покрытия является нанесение на древесину тонкого слоя прозрачного лака.
Прозрачная отделка позволяет сохранить естественный рисунок (текстуру) древесины.
Следует помнить, что древесина впитывает лак. Причем это происходит неравномерно: более рыхлые слои впитывают лак больше, чем плотные. В итоге древесина будет прокрашена неравномерно. Поэтому предварительно необходимо обработать ее специальными составами (шпатлевки, грунтовки и пр.).
Непрозрачная отделка
Это покрытие полностью закрывает текстуру и цвет древесины.
На поверхности создается непрозрачное одноцветное или рисунчатое покрытие.
Для этого используются жидкие составы (эмали, краски, лаки) или пленочные и листовые материалы (облицовывание).
Непрозрачные покрытия наносятся на поверхность из древесины недорогих мягких или хвойных пород.
Облицовывание
Этот процесс оклеивания изделия из низкопородной древесины тонколистовым материалом из ценных пород древесины (например, строганый или лущеный шпон). При облицовке необходимо правильно использовать естественный рисунок древесины (текстуру). Следует сочетать направление волокон, характер и масштаб рисунка так, чтобы создавалась гармония с общим композиционным замыслом и размерами изделия.
Шпон бывает простого и сложного набора. При простом наборе используется естественный рисунок текстуры одного направления. Бывает продольное облицовывание в рост с вертикальным направлением волокон, поперечное облицовывание с горизонтальным направлением волокон и косое с направлением волокон под углом 30–60° к осевой линии фанеруемого элемента.
Совет мастера
Имитационная отделка позволяет искусственно воспроизвести на отделываемой поверхности малоценной породы древесины текстуру и цвет древесины ценных пород. От прозрачной и непрозрачной отделки она отличается тем, что выполняется специфическая операция с нанесением покрытия и создания на нем требуемого рисунка. Например, для имитации древесины березы или ольхи под цвет и текстуру ореха на обрабатываемую поверхность наносится раствор красителя, затем на него наносится рисунок текстуры ореха. При этом текстура березы будет скрыта только частично – с лицевой (рабочей) стороны. После такой обработки поверхность огрунтовывается и покрывается прозрачным лаком.
Сложное облицовывание используется для большего декоративного выявления рисунка текстуры и направления волокон отдельных элементов набора. Бывает набор «в елку», «в шашку», «в четверть», «в конверт», «в ромб» и т. д. Отдельные элементы набора и геометрические фигуры можно сочетать с различным направлением волокон, что дает большое многообразие декоративных решений.
Для облицовывания используются различные пленочные и листовые материалы.
Бывает также специальная художественная отделка, которая включает рельефный, накладной, орнаментальный и наборный декор (отделка металлами). Но этот вид отделки требует высокого мастерства и профессионализма.
Крашение древесины
Крашение применяется и для усиления естественного цвета древесины, и для придания ей определенной окраски.
Крашение может быть поверхностным и глубоким. При поверхностном крашении древесина окрашивается на глубину до 0,5 мм, при глубоком – может изменять цвет насквозь.
Существует много методов крашения: вручную, окунанием, вальцами, пневматическим распылением и струйным обливом. При окунании детали навешиваются на подвески и погружаются в ванну с красящим составом. Скорость погружения деталей в ванну и время до их извлечения определяются тем, насколько глубоко нужно прокрасить деталь. После окраски подвешенная деталь должна некоторое время оставаться над поддоном, чтобы стекли остатки красителя. В этом случае протирка деталей не производится. Продолжительность их сушки будет длиться не менее 3 часов при температуре воздуха 18–23 °C, при 45–50 °C (в конвективной сушильной камере) – 10 минут.
Если крашение выполняется вручную, то поверхность деталей нужно быстро и обильно смочить раствором красителя с помощью поролоновой губки или тампона. Затем поверхность следует тщательно протереть сухим тампоном вдоль волокон древесины. Этот способ более всего подходит для домашнего использования. Можно также использовать пневматические распылители. При небольших объемах отделочных работ можно применять кисть или тампоны. Тампон делается из мебельной ваты или вязальной шерсти, завернутой в полотняную ткань.
На плоские поверхности удобнее наносить красители щетинными или волосяными кистями. Для разравнивания слоев жидкого лака на отделываемой поверхности следует использовать плоские кисти-флейцы. Для нанесения лака на фигурную поверхность (например, с резьбой) рекомендуется применять специальные круглые кисти.
Сушка изделия или деталей производится естественным путем: за счет воздуха, инфракрасных лучей и др.
В производстве применяются различные современные ускоренные способы сушки: конвективная нагретым воздухом, терморадиационная инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами и аккумулированным теплом и пр.
Скорость отвердения покрытия будет зависеть от применяемых отделочных материалов и количества слоев. Ускоряется сушка под влиянием температуры воздуха: повышение температуры увеличивает скорость испарения летучих растворителей и ускоряет протекание химических реакций.
Один из критериев эстетической оценки качества изделия из дерева – характер его отделки. Отделка включает все виды обработки поверхности с целью улучшения защитных и декоративно-художественных свойств изделия.
В процессе отделки поверхность обрабатывается различными отделочными материалами, облицовывается пленками или пластиками, украшается резьбой, выжиганием, накладным узором и пр.
Выделяют три основные группы отделки в зависимости от ее функционального назначения: защитную, декоративно-художественную и декоративно-защитную.
Защитная отделка включает обработку древесины специальными составами для повышения ее стойкости к влажности воздуха и перепадам температуры, а также для защиты от физико-химических и механических повреждений.
При декоративно-художественной отделке используются различные пластические и декоративные средства: рельефный декор (резьба, тиснение, гравирование); орнаментальный декор (выжигание, роспись); наборный декор (интарсия, мозаика, инкрустация, маркетри); накладной декор (накладки и вставки из древесины, металла, пластмассы, кости, рога, стекла, фарфора, фаянса, керамики и др.).
При самостоятельном изготовлении изделий из дерева чаще рациональнее использовать отделку, которая придает изделиям как декоративные, так и защитные свойства.
Сюда входит простое и сложное облицовывание древесных материалов строганым или лущеным шпоном с последующим покрытием прозрачными пленками, проявляющими текстуру древесины; кроющее покрытие древесины и металлов жидкими лакокрасочными материалами; наклеивание и напрессовка листовых и пленочных полимерных материалов, паст, эмульсий, напыление порошков; покрытие элементов мебели декоративными мебельными тканями или искусственными материалами типа кожи (винилискожа) и т. д.
Способ отделки во многом будет зависеть от назначения изделия: если это дверь, то ее нужно будет обрабатывать определенным образом, а если это предмет мебели, то можно применить другой способ обработки. Зачастую любое изделие из дерева требует и нанесения защитного покрытия (на внутренней и лицевой поверхностях), и декоративной обработки (лицевой и рабочей поверхностей).
Следует помнить, что декоративные свойства покрытий должны соответствовать функциональному назначению и условиям эксплуатации изделия.
Декоративные свойства изделия характеризуются цветом, фактурой, классом и блеском покрытия. Блеск покрытия также может иметь различную степень: бывает глянцевое, полуглянцевое, полуматовое и матовое покрытие.
Фактура покрытия может быть гладкой, рисунчатой (например, «молотковой») или рельефной (например, «шагрень»).
Подготовительные работы
Подготовка поверхности к отделке изделия делится на столярную и отделочную. И первая и вторая бывают под прозрачные и непрозрачные покрытия. Например, при столярной подготовке под прозрачную отделку отделываемая поверхность сначала зачищается механической обработкой: ее строгают шлифтиком, циклей, шлифуют шкурками.
Под прозрачную отделку требуется идеально гладкая и ровная поверхность. Сучки, имеющиеся на поверхности, высверливаются и заделываются пробками. Затем поверхность подвергается механической обработке строганием, фрезерованием или шлифованием.
Если есть небольшие трещины или вырывы волокон, их необходимо заделать шпатлевкой, подобранной под цвет обрабатываемой древесины. Такая шпатлевка изготавливается из древесной пыли, смешанной с клеем. После шпатлевки поверхность тщательно шлифуется.
Помимо шпатлевки, для обработки поверхности перед окрашиванием используются грунтовки – жидкие окрасочные составы.
Грунтовки обеспечивают поверхностный слой древесины необходимой твердостью и плотностью, что повышает адгезию основы с последующим лаковым покрытием. С этой же целью, а также для заполнения пор древесины и экономии лакокрасочного материала, для обработки поверхности используются замазки и порозаполнители.
После шпатлевки поверхность древесины шлифуется с помощью шлифовальной шкурки и шлифовальных составов.
В процессе шлифования с обрабатываемой поверхности устраняются все мельчайшие шероховатости и неровности. В домашних условиях шлифование древесины и древесных материалов выполняется в основном вручную.
Качество последующего покрытия изделия лакокрасочным или другим материалом будет существенно зависеть от тщательности подготовки поверхности. На поверхности не должно быть жировых загрязнений, влаги, пыли и пр.
Все это сильно снижает качество покрытия, а значит, его прочность и долговечность.
Поэтому перед отделкой изделия обязательно нужно применять абразивные средства для обработки поверхности и ее обезжиривания, удаления различных загрязнений, остатков предыдущих разрушившихся покрытий и т. п.
Прозрачная отделка
Этот способ отделки предполагает использование прозрачного покрытия жидкими или пленочными отделочными материалами.
При этом можно изменить натуральный цвет древесины на желаемый, обработав предварительно поверхность специальным красителем.
Самым простым видом прозрачного покрытия является нанесение на древесину тонкого слоя прозрачного лака.
Прозрачная отделка позволяет сохранить естественный рисунок (текстуру) древесины.
Следует помнить, что древесина впитывает лак. Причем это происходит неравномерно: более рыхлые слои впитывают лак больше, чем плотные. В итоге древесина будет прокрашена неравномерно. Поэтому предварительно необходимо обработать ее специальными составами (шпатлевки, грунтовки и пр.).
Непрозрачная отделка
Это покрытие полностью закрывает текстуру и цвет древесины.
На поверхности создается непрозрачное одноцветное или рисунчатое покрытие.
Для этого используются жидкие составы (эмали, краски, лаки) или пленочные и листовые материалы (облицовывание).
Непрозрачные покрытия наносятся на поверхность из древесины недорогих мягких или хвойных пород.
Облицовывание
Этот процесс оклеивания изделия из низкопородной древесины тонколистовым материалом из ценных пород древесины (например, строганый или лущеный шпон). При облицовке необходимо правильно использовать естественный рисунок древесины (текстуру). Следует сочетать направление волокон, характер и масштаб рисунка так, чтобы создавалась гармония с общим композиционным замыслом и размерами изделия.
Шпон бывает простого и сложного набора. При простом наборе используется естественный рисунок текстуры одного направления. Бывает продольное облицовывание в рост с вертикальным направлением волокон, поперечное облицовывание с горизонтальным направлением волокон и косое с направлением волокон под углом 30–60° к осевой линии фанеруемого элемента.
Совет мастера
Имитационная отделка позволяет искусственно воспроизвести на отделываемой поверхности малоценной породы древесины текстуру и цвет древесины ценных пород. От прозрачной и непрозрачной отделки она отличается тем, что выполняется специфическая операция с нанесением покрытия и создания на нем требуемого рисунка. Например, для имитации древесины березы или ольхи под цвет и текстуру ореха на обрабатываемую поверхность наносится раствор красителя, затем на него наносится рисунок текстуры ореха. При этом текстура березы будет скрыта только частично – с лицевой (рабочей) стороны. После такой обработки поверхность огрунтовывается и покрывается прозрачным лаком.
Сложное облицовывание используется для большего декоративного выявления рисунка текстуры и направления волокон отдельных элементов набора. Бывает набор «в елку», «в шашку», «в четверть», «в конверт», «в ромб» и т. д. Отдельные элементы набора и геометрические фигуры можно сочетать с различным направлением волокон, что дает большое многообразие декоративных решений.
Для облицовывания используются различные пленочные и листовые материалы.
Бывает также специальная художественная отделка, которая включает рельефный, накладной, орнаментальный и наборный декор (отделка металлами). Но этот вид отделки требует высокого мастерства и профессионализма.
Крашение древесины
Крашение применяется и для усиления естественного цвета древесины, и для придания ей определенной окраски.
Крашение может быть поверхностным и глубоким. При поверхностном крашении древесина окрашивается на глубину до 0,5 мм, при глубоком – может изменять цвет насквозь.
Существует много методов крашения: вручную, окунанием, вальцами, пневматическим распылением и струйным обливом. При окунании детали навешиваются на подвески и погружаются в ванну с красящим составом. Скорость погружения деталей в ванну и время до их извлечения определяются тем, насколько глубоко нужно прокрасить деталь. После окраски подвешенная деталь должна некоторое время оставаться над поддоном, чтобы стекли остатки красителя. В этом случае протирка деталей не производится. Продолжительность их сушки будет длиться не менее 3 часов при температуре воздуха 18–23 °C, при 45–50 °C (в конвективной сушильной камере) – 10 минут.
Если крашение выполняется вручную, то поверхность деталей нужно быстро и обильно смочить раствором красителя с помощью поролоновой губки или тампона. Затем поверхность следует тщательно протереть сухим тампоном вдоль волокон древесины. Этот способ более всего подходит для домашнего использования. Можно также использовать пневматические распылители. При небольших объемах отделочных работ можно применять кисть или тампоны. Тампон делается из мебельной ваты или вязальной шерсти, завернутой в полотняную ткань.
На плоские поверхности удобнее наносить красители щетинными или волосяными кистями. Для разравнивания слоев жидкого лака на отделываемой поверхности следует использовать плоские кисти-флейцы. Для нанесения лака на фигурную поверхность (например, с резьбой) рекомендуется применять специальные круглые кисти.
Сушка изделия или деталей производится естественным путем: за счет воздуха, инфракрасных лучей и др.
В производстве применяются различные современные ускоренные способы сушки: конвективная нагретым воздухом, терморадиационная инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами и аккумулированным теплом и пр.
Скорость отвердения покрытия будет зависеть от применяемых отделочных материалов и количества слоев. Ускоряется сушка под влиянием температуры воздуха: повышение температуры увеличивает скорость испарения летучих растворителей и ускоряет протекание химических реакций.
ТЕЛЕГРАМКанал с обзорами, анонсами новинок и книжными подборками
Книжный Вестник
Бот для удобного поиска книг (если не нашлось на сайте)
Поиск книг
Свежие любовные романы в удобных форматах
Любовные романы
О психологии, саморазвитии и личностном росте
Саморазвитие
Детективы и триллеры, все новинки
Детективы
Фантастика и фэнтези, все новинки
Фантастика
Отборные классические книги
Классика
ВКОНТАКТЕБиблиотека с любовными романами, которая наверняка придётся по вкусу женской части аудитории
Любовные романы
Библиотека с фантастикой и фэнтези, а также смежных жанров
Фантастика
Самые популярные книги в формате фб2
Топ фб2
книги