Газовая сварка в хозяйстве пригодится. Если сломалась стиральная машина...("Сделай сам" №3∙2015)

Сварка и газ — совместимы

Способ газовой сварки был разработан в конце прошлого столетия, когда начиналось промышленное производство кислорода, водорода и ацетилена. В дальнейшем с созданием и внедрением высококачественных электродов для дуговой сварки, автоматической и полуавтоматической дуговой сварки под флюсом и в среде защитных газов (аргона, гелия и углекислого газа и др.), газовая сварка была постепенно вытеснена из многих производств этими видами электрической сварки. Тем не менее, и до настоящего времени газовая сварка металлов наряду с другими способами широко используется в хозяйстве.

Сварку применяют для получения неразъемного соединения деталей при изготовлений изделий, машин и сооружений из металла. Прежде для этого преимущественно пользовались клепкой.

Сварное изделие имеет меньшей вес, чем клепаное, проще в изготовлении, дешевле, надежнее и может быть выполнено в более короткий срок, с меньшей затратой труда и материалов. Сваркой можно соединять изделия очень сложной формы, которые прежде удавалось получить только отливкой или кузнечной и механической обработкой. При изготовлении металлоконструкций сварка дает от 10 до 20 % экономии металла по сравнению с клепкой, до 30 % по сравнению с литьем из чугуна.

Сварные швы обеспечивают высокую надежность (плотность и прочность) резервуаров и сосудов, в том числе и работающих при высоких температурах и давлениях газов, паров и жидкостей.

Газовая сварка относится к сварке плавлением. Процесс газовой сварки состоит в нагревании кромок деталей в месте их соединения до расплавленного состояния пламенем сварочной горелки. Для нагревания и расплавления металла используется высокотемпературное пламя, получаемое при сжигании горючего газа в смеси с технически чистым кислородом. Зазор между кромками заполняется расплавленным металлом присадочной проволоки.

Газовая сварка обладает следующими преимуществами: способ сварки сравнительно прост, не требует сложного и дорогого оборудования, а также источника электроэнергии.

Изменяя тепловую мощность пламени и его положение относительно места сварки, сварщик может в широких пределах регулировать скорость нагрева и охлаждения свариваемого металла.

К недостаткам газовой сварки относятся меньшая скорость нагрева металла и большая зона теплового воздействия на детали, чем при дуговой сварке. При газовой сварке концентрация тепла меньше, а коробление свариваемых частей больше, чем при дуговой сварке. Однако при правильно выбранной мощности пламени, умелом регулировании его состава, надлежащей марке присадочного металла и соответствующей квалификации сварщика газовая сварка обеспечивает получение высококачественных сварных соединений.

Благодаря сравнительно медленному нагреву металла пламенем и относительно невысокой концентрации тепла при нагреве производительность процесса газовой сварки существенно снижается с увеличением толщины свариваемого металла. Например, при толщине стали 1 мм, скорость газовой сварки составляет около 10 м/ч, а при толщине 10 мм — только 2 м/ч. Поэтому газовая сварка стали толщиной свыше 6 мм менее производительна по сравнению с дуговой сваркой и применяется значительно реже.

Стоимость горючего газа (ацетилена) и кислорода при газовой сварке выше стоимости электроэнергии при дуговой и контактной сварке. Вследствие этого газовая сварка обходится дороже, чем электрическая.

Процесс газовой сварки труднее поддается механизации и автоматизации, чем процесс электрической сварки. Поэтому автоматическая газовая сварка многопламенными линейными горелками находит применении только при сварке обечаек и труб из тонкого металла продольными швами газовую сварку применяют при:

• изготовлении и ремонте изделий из тонко-листовой стали (сварке сосудов и резервуаров небольшой емкости, заварке трещин, варке заплат и пр.);

• сварке трубопроводов малых и средних диаметров (до 100 мм) и фасонных частей к ним;

• ремонтной сварке литых изделий из чугуна, бронзы и силумина;

• сварке изделий из алюминия и его сплавов, меди, латуни, свинца;

• наплавке латуни на детали из стали и чугуна;

• сварке кованого и высокопрочного чугуна с применением присадочных прутков из латуни и бронзы, низкотемпературной сварке чугуна.

При помощи газовой сварки можно сваривать почти все металлы, применяемые в технике. Такие металлы, как чугун, медь, латунь, свинец легче поддаются газовой сварке, чем дуговой. Если учесть еще простоту оборудования, то становится понятным широкое распространение газовой сварки в некоторых областях народного хозяйства (на некоторых заводах машиностроения, сельском хозяйстве, ремонтных, строительно-монтажных работах и др.).

ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ НЕОБХОДИМО:

1) газы — кислород и горючий газ (ацетилен или его заменитель);

2) присадочная проволока (для сварки и наплавки);

3) соответствующее оборудование и аппаратура, в то числе:

а. кислородные баллоны для хранения запаса кислорода;

б. кислородные редукторы для понижения давления кислорода, подаваемого из баллонов в горелку или резак;

в. ацетиленовые генераторы для получения ацетилена из карбида кальция или ацетиленовые баллоны, в которых ацетилен находится под давлением и растворен

в ацетилене;

г. сварочные, наплавочные, закалочные и другие горелки с набором наконечников для нагрева метла различной толщины;

д. резиновые рукава (шланги) для подачи кислорода и ацетилена в горелку;

4) принадлежности для сварки: очки с темными стеклами (светофильтрами) для защиты глаз от яркого света сварочного пламени, молоток, набора ключей для горелки, стальные щетки для очистки металла и сварочного шва;

5) сварочный стол или приспособление для сборки и закрепления деталей при прихватке, сварки;

6) флюсы или сварочные порошки, если они требуются для сварки данного металла.

Кислород

Кислород при атмосферном давлении и обычной температуре газ без цвета и запаха, несколько тяжелее воздуха. При атмосферном давлении и температуре 20 °C масса 1 м³ кислород равен 1,33 кг. Сгорание горючих газов и паров горючих жидкостей в чистом виде кислороде происходит очень энергично с большой скоростью, а возникновение в зоне горения возникает высокая температура. Для получения сварочного пламени с высокой температурой, необходимо для быстрого расплавления металла в месте сварки, горючий газ или пары горючей жидкости сжигают в смеси с чистым кислородом.

При возникновении сжатого газообразного кислорода с маслом или жирами последние могут самовоспламеняться, что может быть причиной пожара. Поэтому при обращении с кислородными баллонами и аппаратурой необходимо тщательно следить за тем, чтобы на них не падали даже незначительные следы масла и жиров. Смесь кислорода с горючих жидкостей при определенных соотношениях кислорода и горючего вещества взрывается.

Технический кислород добывают из атмосферного воздуха, который подвергают обработке в воздухоразделительных установках, где он очищается от углекислоты и осушается от влаги.

Жидкий кислород хранят и перевозят в специальных сосудах с хорошей теплоизоляцией. Для сварки выпускают технический кислород трех сортов:

• высшего, чистотой не ниже 99,5%

• 1-ого сорта чистотой 99,2%

• 2-ого сорта чистотой 98,5 % по объему.

Остаток 0,5–0,1 % составляет азот и аргон.

Ацетилен

В качестве горючего газа для газовой сварки получил распространение ацетилен соединение кислорода с водородом. При нормальной t° и давлением ацетилен находится в газообразном состоянии.

Ацетилен бесцветный газ. В нем присутствуют примеси сероводорода и аммиак.

Ацетилен есть взрывоопасный газ. Чистый ацетилен способен взрываться при избыточном давлении свыше 1,5 кгс/см², при быстром нагревании до 450–500 °C. Смесь ацетилена с воздухом взрывается при атмосферном давлении, если в смеси содержится от 2,2 до 93 % ацетилена по объему. Ацетилен для промышленных целей получают разложением жидких горючих действием электродугового разряда, а так же разложением карбида кальция водой.

Газы заменители ацетилена

При сварке металлов можно применять другие газы и пары жидкостей. Для эффективного нагрева и расплавления металла при сварке необходимо чтобы температура пламени была примерно в два раза превышала температуру плавления свариваемого металла.

Для сгорания горючих различных газов требуется различное количество кислорода подаваемого в горелку. В таб.1 приведены основные характеристики горючих газов для сварки.

Газы — заменители ацетилена применяют во многих отраслях промышленности.

Поэтому их производство и добыча осуществляется в больших масштабах и они являются очень дешевыми, в этом их основное преимущество перед ацетиленом. Вследствие более низкой t° пламени этих газов, применение их ограничено некоторыми процессами нагрева и плавления металлов. При сварке же стали с пропаном или метаном приходится применять сварочную проволоку, содержащую повышенное количество кремния и марганца, используемых в качестве раскислителей. А при сварке чугуна и цветных металлов используются флюсы.

Газы — заменители с низкой теплопроводной способностью неэкономично транспортировать в баллонах. Это ограничивает их применение для газопламенной обработки.

Сварочные проволоки и флюсы

В большинстве случаев при газовой сварке применяют присадочную проволоку близкую по своему химическому составу к свариваемому металлу. Нельзя применять для сварки случайную проволоку неизвестной марки. Поверхность проволоки должна быть гладкой и чистой без следов окалины, ржавчины, масла, краски и прочих загрязнений. Температура плавления проволоки должна быть равна или несколько ниже температуры плавления металла.

Проволока должна плавиться спокойно и равномерно, без сильного разбрызгивания и вскипания, образуя при застывании плотный однородный металл без посторонних включений и прочих дефектов.

Для газовой сварки цветных металлов (меди, латуни, свинца), а так же нержавеющей стали в тех случаях, когда нет подходящей проволоки, применяют в виде исключения полоски, нарезанные из листов той же марки, что и свариваемый металл.

Флюсы

Медь, алюминий, магний и их сплавы при нагревании в процессе сварки энергично вступают в реакцию с кислородом воздуха или сварочного пламени (при сварке окислительным пламенем), образуя окислы, которые имеют более высокую температуру плавления, чем металл. Окислы покрывают капли расплавленного металла тонкой пленкой и этим сильно затрудняют плавление частиц металла при сварке.

Для защиты расплавленного металла от окисления и удаления образующихся окислов применяют сварочные порошки или пасты, называемые флюсами. Флюсы, предварительно нанесенные на присадочную проволоку или пруток и кромки свариваемого металла, при нагревании расплавляются и образуют легкоплавкие шлаки, всплывающие на поверхность жидкого металла. Пленка шлаков прокрывает поверхность расплавленного металла, защищая его от окисления.

Состав флюсов выбирают в зависимости от вида и свойств свариваемого металла. В качестве флюсов применяют прокаленную буру, борную кислоту. Применение флюсов необходимо при сварке чугуна и некоторых специальных легированных сталей, меди и ее сплавов. При сварке углеродистых сталей флюсы не применяют.

Водяные предохранительные затворы

Водяные затворы защищают ацетиленовый генератор и трубопровод от обратного удара пламени из сварочной горелки и резака. Обратным ударом называется воспламенение ацетиленово-кислородной смеси в каналах горелки или резака.

Водяной затвор обеспечивает безопасность работ при газовой сварке и резке и является главной частью газосварочного поста. Водяной затвор должен содержаться всегда в исправном состоянии, и быть наполнен водой до уровня контрольного крана.

Водяной затвор всегда включают между горелкой или резаком и ацетиленовым генератором или газопроводом.

Рис. 1. Схема устройства и работы водяного затвора среднего давления:

_{а — нормальная работа затвора, б — обратный удар пламени}

Баллон для сжатых газов

Баллоны для кислорода и других сжатых газов представляют собой стальные цилиндрические сосуды. В горловине баллона сделано отверстие с конусной резьбой, куда ввертывается запорный вентиль. Баллоны бесшовные для газов высоких давлений изготавливают из труб углеродистой и легированной стали.

Баллоны окрашивают снаружи в условные цвета, в зависимости от рода газа.

Например, кислородные баллоны — в голубой, ацетиленовые — в белый, водородные — в желто-зеленый. Для прочих горючих газов используются баллоны красного цвета.

Верхнюю сферическую часть баллона не окрашивают, на ней выбивают паспортные данные баллона. Баллон на сварочном посту устанавливают вертикально и закрепляют хомутом.

Вентили для баллонов

Вентили кислородных баллонов изготавливают из латуни. Сталь для деталей вентиля применять нельзя так как она сильно коррозирует в среде сжатого влажного кислорода.

Ацетиленовые вентили изготавливают из стали. Запрещается применять медь и сплавы, содержащие свыше 70 % меди, так как с медью ацетилен может образовывать взрывчатое соединение — ацетиленовую медь.

Редукторы для сжатых газов

Редукторы служат для понижения давления газа, отбираемого из баллонов (или газопровода), и поддержания этого давления постоянным независимо от снижения давления газа в баллоне. Принцип действия и основные детали у всех редукторов примерно одинаковы.

По конструкции бывают редукторы однокамерные и двухкамерные. Двухкамерные редукторы имеют две камеры редуцирования, работающие последовательно, дают более постоянное рабочее давление и менее склонны к замерзанию при больших расходах газа.

Кислородный и ацетиленовый редукторы показаны на рис. 2.

_{ИНЖЕКТОРНАЯ}

_{1. Мундштук 2. Ниппель мундштука 3. Наконечник 4. Трубчатый мундштук 5. Смесительная камера 6. Резиновое кольцо 7. Инжектор 8. Накидная гайка 9. Ацетиленовый вентиль 10. Штуцер 11. Накидная гайка 12. Шланговый ниппель 13. Трубка 14. Рукоятка 15. Сальниковая набивка 16. Кислородный вентиль}

_{Горючий газ подается в смесительную камеру за счет подсоса его струей кислорода, вытекающего с большой скоростью из отверстия сопла}

_{БЕЗИНЖЕКТОРНАЯ}

_{1. Наконечник 2. Накидная гайка 3. Дозирующие каналы 4. Вентиль 5. Игольчатый шпиндель 6. Корпус 7. Рукоятка 8. Кислородный ниппель 9. Ацетиленовый ниппель}

_{Горючий газ и кислород подаются под одинаковым давлением в смесительную камеру. Образующаяся горючая смесь поступает в мундштук горелки}

Рис. 2. Редукторы:

_{а — кислородный, б — ацетиленовый}

Рукава (шланги) служат для подвода газа в горелку. Они должны обладать достаточной прочностью, выдерживать давление газа, быть гибкими и не стеснять движений сварщика. Шланги изготовляют из вулканизированной резины с прокладками из ткани. Выпускаются рукава для ацетилена и кислорода. Для бензина и керосина применяют шланги из бензостойкой резины.

Сварочные горелки

Сварочная горелка служит основным инструментом при ручной газовой сварке. В горелке смешивают в нужных количествах кислород и ацетилен. Образующаяся горючая смесь вытекает из канала мундштука горелки с заданной скоростью и, сгорая, дает устойчивое сварочное пламя, которым расплавляют основной и присадочный металл в месте сварки. Горелка служит также для регулирования тепловой мощности пламени путем изменения расхода горючего газа и кислорода.

Горелки бывают инжекторные и безинжекторные. Служат для сварки, пайки, наплавки, подогрева стали, чугуна и цветных металлов. Наибольшее распространение получили горелки инжекторного типа.

Горелка состоит из мундштука, соединительного ниппеля, трубки наконечника, смесительной камеры, накидной гайки, инжектора, корпуса, рукоятки, ниппеля для кислорода и ацетилена.

Горелки делятся на мощности пламени:

1. Микромалой мощности (лабораторные) Г-1.

2. Малой мощности Г-2. Расход ацетилена от 25 до 700 л. в час, кислорода от 35 до 900 л. в час. Комплектуются наконечниками № 0 до 3.

3. Средней мощности Г-3. Расход ацетилена от 50 до 2500 л. в час, кислорода от 65 до 3000 л. в час. Наконечники № 1–7.

4. Большой мощности Г-4.

Также есть горелки для газов заменителей ацетилена Г-3-2, Г-3-3.

Комплектуются наконечниками с № 1 по № 7.

Сварочное пламя

Внешний, вид температура и влияние сварочного пламени на расплавленный металл зависят от состава горючей смеси, т. е. соотношение в ней кислорода и ацетилена. Изменяя состав горючей смеси, сварщик изменяет свойства сварочного пламени. Изменяя соотношение кислорода и ацетилена в смеси, можно получать три основных вида сварочного пламени, рис. 3.

_{- Присоединить к штуцеру горелки шланг для подачи кислорода}

_{- Проверить горелку на разрежение в ацетиленовом канале}

_{- Присоединить шланг для подачи ацетилена}

_{- Проверить точность и надежность закрепления шлангов хомутами}

_{- Допускается вместо хомутов закреплять шланги не менее чем в двух местах по длине ниппеля мягкой отожженной проволокой}

_{- Прикрепить наконечник с помощью накидной гайки}

_{- Присоединить кислородный шланг к ниппелю}

_{- Установить давление кислорода по манометру редуктора (например, для наконечника № 4 давление 0,2–0,4 МПа)}

_{- Полностью открыть вентиль ацетилена, а затем кислорода}

_{- Убедиться в наличии разрежения, поднеся большой палец к ниппелю ацетилена (палец должен присасываться)}

_{ПРИ ОТСУТСТВИИ РАЗРЕЖЕНИЯ}

_{1. Закрыть вентиль кислорода и отсоединить наконечник}

_{2. Вывернуть инжектор из смесительной камеры на 1/2 оборота}

_{3. Собрать горелку и испытать ее повторно}

_{4. При отсутствии разрежения снять наконечник, вывернуть из него инжектор и мундштук. Проверить, не засорены ли отверстия. При необходимости прочистить мягкой проволокой и продуть воздухом}

_{5. Проверить, плотно ли прижат инжектор к седлу корпуса горелки, устранить неплотность}

_{- Присоединять кислородный шланг попеременно к ниппелям кислорода и ацетилена}

_{- Подать кислород под давлением 0,2–0,4 МПа}

_{- Мундштук опустить в воду на 15–20 с}

_{- На поверхности воды не должно быть пузырьков}

Для сварки большинства металлов применяют нормальное (восстановительное) пламя (рис. 3,б).

Окислительное пламя (рис. 3,в) применяют при сварке с целью повышения производительности процесса, но при этом необходимо пользоваться проволокой, содержащей повышенное количество марганца и кремния в качестве раскислителей, оно также необходимо при сварке латуни и пайке твердым припоем.

Рис 3. Виды ацетилено-кислородного пламени:

_{а — науглероживающее, б — нормальное, в — окислительное; 1 — ядро, 2 — восстановительная зона, 3 — факел}

Пламя с избытком ацетилена применяют при наплавке твердыми сплавами.

Пламя с незначительным избытком ацетилена используют для сварки алюминиевых и магниевых сплавов.

Качество наплавленного металла и прочности сварного шва сильно зависят от состава сварочного пламени.

Металлургические процессы при газовой сварке

Металлургические процессы при газовой сварке характеризуются следующими особенностями:

• малым объемом ванны расплавленного металла;

• высокой температурой и концентрацией тепла в месте сварки;

• большой скоростью расплавления и остывания металла;

• интенсивным перемешиванием металла гладкой ванны газовым потоком пламени и присадочной проволокой;

• химическим взаимодействием расплавленного металла с газами пламени.

Основными в сварочной ванне являются реакции окисления и восстановления. Наиболее легко окисляются магний, алюминий, обладающие большим сродством к кислороду.

Окислы этих металлов не восстанавливаются водородом и окисью углерода, поэтому при сварке их необходимы специальные флюсы. Окислы железа и никеля, наоборот хорошо восстанавливаются окисью углерода и водородом пламени, поэтому при газовой сварке этих металлов флюсы не нужны.

Водород способен хорошо растворяться в жидком железе. При быстром остывании сварочной ванны он может остаться в шве в виде мелких газовых пузырей. Однако газовая сварка обеспечивает более медленное охлаждение металла по сравнению, например с дуговой. Поэтому при газовой сварке углеродистой стали, весь водород успевает уйти из металла шва и он получится плотным.

Структурные изменения в металле при газовой сварке

Вследствие более медленного нагрева, зона влияния при газовой сварке больше чем при дуговой. Слои основного металла, непосредственно примыкающие к сварочной ванне, непрерывны и приобретают крупнозернистую структуру. В непосредственной близости к границе шва находится зона неполного расплавления основного металла с крупной структурой, характерной для не нагретого металла. В этой зоне прочность металла ниже, чем прочность металла шва, поэтому здесь обычно и происходит разрушение сварного соединения.

Далее расположен участок нерекристализации, характеризуемый так же крупнозернистой структурой, для которого температура плавления металла не выше 1100–1200 °C. Последующие участки нагреваются до более низких температур и имеют мелкозернистую структуру нормализованной стали.

Для улучшения структуры и свойств металла шва и околошовной зоны иногда применяют горячую проковку шва и местную термообработку нагревом сварочным пламенем или общую термообработку с нагревом в печи.

_{1. При открытых вентилях горелки установить рабочее давление по манометру редуктора (средние значения 4 кгс/см² для кислорода и 1 кгс/см² для ацетилена) в соответствии с толщиной свариваемого металла. Закрыть вентили.}

_{2. Открыть на 1/4 оборота кислородный, а затем на один оборот ацетиленовый вентили.}

_{3. Поджечь горячую смесь. Пламя должно гореть устойчиво, но отрываясь от мундштука.}

_{4. Пламя регулируют ацетиленовым вентилем при полностью открытом кислородном.}

_{5. По мере нагревания мундштука может образовываться пламя с избытком кислорода. Чтобы исключить это, создают запас ацетилена. Необходимо убедиться в его наличии. При этом средняя светящаяся зона пламени должна быть примерно в 4 раза больше длины ядра. Это соответствует 15 % — ному избытку ацетилена в пламени.}

_{Если при зажигании смеси горелка дает хлопок или при полном открытии ацетиленового вентиля появляется черная копоть, надо проверить:}

_{- затянута ли накидная гайка;}

_{- достаточно ли давление кислорода;}

_{- нет ли воды в шлангах;}

_{- не перекручены ли (придавлены) шланги}

_{При хлопках горелку нужно выключить: перекрыть сначала ацетиленовый! а затем кислородный вентили. Иногда хлопки и обратные удары вызываются перегревом мундштука после длительной работы. Тогда горелку нужно погасить и охладить мундштук в воде. При частой прочистке мундштука его отверстие разрабатывается. Кроме того, он обгорает в процессе сварки. Сильно разработанный мундштук надо заменить.}

Сварка углеродистых сталей

Низкоуглеродистые стали можно сварить любым способом газовой сварки. Пламя горелки должно быть нормальным, мощностью 100–130 дм³/ч при правой сварке.

При сварке углеродистых сталей применяют проволоку из малоуглеродистой стали св-8 св-10 га. При сварке этой проволокой часть углерода, марганца и кремния выгорает, а металл шва получает крупнозернистую структуру и его предел прочности ниже предела прочности основного металла. Для получения наплавленного металла равнопрочного основному, применяют проволоку св-12гс, содержащую до 0,17 % углерода; 0,8–1,1 марганца и 0,6–0,9 % кремния.

Сварка легированных сталей

Легированные стали хуже проводят тепло, чем низкоуглеродистая сталь, и поэтому больше коробятся при сварке.

Низколегированные стали (например ХСНД) хорошо свариваются газовой сваркой. Хромо-никелевые нержавеющие стали сваривают нормальным пламенем мощностью 75 дм³ ацетилена на 1 мм толщины металла. Применяют проволоку СВ-02Х10Н9, СВ-06-Х19Н9Т. При сварке жаропрочной нержавеющей стали, применяют проволоку содержащую 21 % никеля 25 % хрома. Для сварки коррозийностойкой стали — проволоку содержащую молибден 3 %, 11 % никеля, 17 % хрома.

Сварка чугуна

Чугун сваривают при исправлении дефектов отливок, а так же восстановлении и ремонте деталей: заварке трещин, раковин, при варке отколовшихся частей и пр.

Сварочное пламя должно быть нормальным или науглероживающим, так как окислительное вызывает местное выгорание кремния, и в металле шва образуются зерна белого чугуна.

Сварка меди

Медь обладает высокой теплопроводностью, поэтому при ее сварке к месту расплавления металла приходится проводить большое количество тепла, чем при сварке стали.

Одним из свойств меди затрудняющим сварку, является ее повышенная текучесть в расплавленном состоянии. Поэтому при сварке меди не оставляют зазора между кромками. В качестве присадочного металла используют проволоку из чистой меди. Для раскисления меди и удаления шлака применяют флюсы.

Сварка латуни и бронзы

Газовую сварку широко используют для сварки латуни, которая труднее поддается сварке электрической дугой. Основное затруднение при работе состоит в значительном испарении из латуни цинка, которое начинается при 900 °C. Если латунь перегреть, то вследствие испарения цинка, шов получится пористым. При газовой сварке может испаряется до 25 % содержащегося в латуни цинка.

Для уменьшения испарения цинка сварку латуни ведут пламени с избытком кислорода до 30–40 %. В качестве присадочного металла используют латунную проволоку. В качестве флюсов применяют прокаленную буру или газообразный флюс БМ-1.

Газовую сварку бронзы применяют при ремонте литых изделий из бронзы, наплавке работающих на трение поверхностей деталей слоем антифрикционных бронзовых сплавов и пр.

Сварочное пламя должно иметь восстановительный характер, так как при окислительном пламени увеличиваются выгорание из бронзы олова, кремния, алюминия. В качестве присадочного материала используют прутки или проволоку, близкие по составу к свариваемому металлу. Для раскисления в присадочную проволоку вводят до 0,4 % кремния.

Для защиты металла от окисления и удаления окислов в шлаки применяют флюсы тех же составов, что и при сварке меди и латуни.

_{ПРИ ПРАВОМ СПОСОБЕ горелку перемещают слева направо, а присадочная проволока перемещается вслед за горелкой. Пламя направляют на уже сваренный участок шва. Мундштуком производят незначительные колебания. При сварке листов толщиной менее 8 мм мундштук перемещают вдоль оси шва без колебаний. Конец проволоки держат погруженным в сварочную ванну и спиралеобразными движениями перемешивают жидкий металл для облегчения удаления окислов и шлаков. Правый способ используют при толщинах металла более 3 мм с разделкой кромок. Тепло пламени рассеивается меньше, чем при левом способе.}

_{Угол разделки кромок можно уменьшить, особенно при больших толщинах.}

_{ПРИ ЛЕВОМ СПОСОБЕ горелку перемещают справа налево. Присадочная проволока находится перед пламенем, которое направлено на свариваемые кромки. Конец присадочной проволоки находится в восстановительной зоне. Этот способ применяют при сварке тонкостенных (до 3 мм) конструкций и при сварке легкоплавких металлов и сплавов}

• Большое количество карбида кальция следует хранить в специально построенных и оборудованных для этой цели помещениях. В местах использования ацетилена количество карбида не должно превышать дневной нормы расхода. Ни на складах карбида, ни вблизи них нельзя курить и зажигать огонь.

• Газовые баллоны нужно транспортировать с соблюдением всех мер предосторожности: не бросать и не катить, предохранять от ударов и сотрясений. При транспортировке на дальние расстояния газовые баллоны нужно устанавливать в специальные рамы. При транспортировке на короткое расстояние следует использовать специальные тележки.

• Газовые баллоны при хранении на складах должны быть установлены вертикально и закреплены (от падения) пояском, цепочкой или штангой.

• Следует избегать длительного нахождения баллона на солнце; если он нагрелся — охлаждать водой.

• Недопустима смазка вентиля кислородного баллона и приближение к нему с загрязненными смазкой руками. Смазка или масло в соприкосновении со сжатым кислородом и горючим газом могут привести к возникновению взрывоопасной смеси.

• Вентиль баллона после окончания работы и при транспортировке следует закрывать колпаком.

• Если в помещении вспыхнул пожар, следует как можно быстрее вынести газовые баллоны в безопасное место. Газовые баллоны, а также ацетиленовые генераторы следует устанавливать на расстоянии не менее 5 м от открытого огня.

• Поврежденные цистерны, в которых транспортировались или хранились легковоспламеняющиеся вещества, можно ремонтировать с применением сварки только после их очистки и мойки. Для предохранения от возможного взрыва находящихся внутри остатков горючих веществ или их паров желательно перед сваркой заполнить их инертным газом или водой.

• Цистерны для легковоспламеняющихся веществ, даже много лет не используемые, представляют наибольшую опасность для сварщика. Такие цистерны необходимо как следует очистить, промыть, наполнить водой и только после этого сваривать.

• Необходимо контролировать герметичность мест соединения резиновых газовых шлангов и отдельных частей генератора. Наиболее простой и безопасный способ проверки герметичности состоит в смазке проверяемых мест мыльной водой. При утечке газа в мыльной воде сразу же появляются пузыри.

• Помещение сварочного участка должно быть светлым, просторным и хорошо вентилируемым. Сварка в маленьких и плохо проветриваемых помещениях очень вредна для здоровья работающих, особенно сварка цинка, олова или изделий, покрытых суриком или смазками.

_{ТОЛЩИНА СВАРИВАЕМОГО МЕТАЛЛА, мм}

_{Скорость нагрева металла регулируется изменением угла наклона мундштука χ.}

_{Чем толще металл, тем больше должен быть угол наклона}

_{Чем больше угол наклона, тем больше передается тепла пламени и, значит, больше глубина проплавления.}

_{При сварке теплопроводных металлов (например, меди) угол должен быть больше, чем при сварке углеродистых сталей}

_{Пламя горелки направляют на свариваемый металл так, чтобы кромки находились в восстановительной зоне пламени на расстоянии 2–6 мм от конца ядра пламени (место максимальной температуры).}

_{Конец присадочной проволоки располагают в восстановительной зоне пламени или погружают в сварочную ванну}

Рис. 4. Примеры рабочих (а, б) и связующих (в, г) швов

Рис. 5. Очертания угловых швов:

_{а — нормальное; б — выпуклое; в — вогнутое; г — с отношением катетов 1:1,5; А — с отношением катетов 1: 2; е — то же, с обработкой конца шва}

_{Kostenko_-_Slesarnoe_delo_Prakticheskoe_posobie_dlya_slesarya.html}http://www.e-reading.org.ua/bookreader.php/129625/

_{http://works.tarefer.ru/82/100210/index.html}

Теория для практики

Корпус изделия формируется из горизонтальных — верхнего и нижнего — и боковых щитовых элементов. Внутри корпуса могут быть установлены стенки-перегородки, создающие отделения различного назначения.

В зависимости от расположения щитовых элементов относительно друг друга корпус изделия может быть сформирован с вертикальными проходными стенками (рис. 1,1); с горизонтальными проходными стенками (рис. 1,2); с «усовым» соединением стенок (рис. 1,3); с использованием монтажных брусков (рис. 1,4); с вертикальными опорными стенками (рис. 1,5); с комбинированным расположением стенок (рис. 1,6–8).

Рис. 1. Схемы формирования корпуса изделия:

_{1 — с вертикальными проходными стенками; 2 — с горизонтальными проходными стенками; 3 — с «усовым» соединением стенок; 4 — с монтажными брусками; 5 — с вертикальными опорными стенками; 6–8 — с комбинированным расположением стенок.}

В процессе проектирования корпусной мебели следует руководствоваться следующими соображениями при выборе схемы формирования корпуса изделия.

При проектировании изделий с антресольными секциями, установке корпуса на плинтусную коробку, установке накладных или полувкладных (между вертикальными стенками) распашных дверок предпочтение следует отдать формированию корпуса изделия с вертикальными проходными стенками (рис. 1,1).

При проектировании отдельностоящих (островных) изделий, изделий без антресольных секций, установке корпуса на скамейку, установке полувкладных (между горизонтальными стенками) распашных дверок предпочтение следует отдать формированию корпуса изделия с горизонтальными проходными стенками (рис. 1,2).

При проектировании высокохудожественных отдельностоящих (островных) изделий, как правило, неразборных, без антресольных секций, установке корпуса на скамейку сложных форм, установке вкладных распашных дверок предпочтение следует отдать формированию корпуса изделия с усовым соединением стенок (рис. 1,3).

Формирование корпуса изделия с использованием монтажных брусков (рис. 1,4) предпочтительно при проектировании высокотехнологичной рядовой сборной мебели стеллажного типа с минимальным количеством типоразмеров щитовых элементов.

Формирование корпуса изделия с вертикальными опорными стенками (рис. 1,5) возможно во всех случаях, когда при его формировании используются проходные или полупроходные вертикальные щиты (рис. 1,1; 1,6; 1,8).

Использование одной из схем комбинированного расположения стенок при формировании корпуса изделия зависит в первую очередь от того, чему конструктор отдает преимущество в проектируемой конструкции изделия. Так, например, если необходимо установить вкладные дверки, то предпочтение следует отдать формированию корпуса изделия по схемам 6 или 3; при проектировании изделия с антресольной секцией — схеме 7; при установке изделия на плинтусную коробку — схемам 6 или 8, на скамейку — схеме 7 и т. д.

В конструкциях современной корпусной мебели наибольшее распространение имеет расположение стенок, показанное на рис. 1,1–2, 4–7, так как в этом случае соединения щитов легко могут быть выполнены на современном технологическом оборудовании. При усовом расположении стенок их соединение связано с определенными технологическими трудностями.

Следует также иметь ввиду, что, выбирая способ формирования корпуса изделия, нельзя забывать и о формировании угловых соединений щитовых элементов мебели. На рис. 2 показаны возможные способы примыкания щитовых элементов в различных угловых соединениях мебели.

В качестве примера рассмотрим формирование корпуса изделия с проходными вертикальными щитами (рис. 1,1). Исходя из рисунка 2, корпус изделия может быть сформирован с использованием Г-образных соединений: либо впритык с выступом (рис. 2,а); либо впритык с уступом (рис. 2,б); либо впритык заподлицо (рис. 2,в).

Рис. 2. Примыкание щитовых элементов в угловых соединениях мебели:

_{А-Г — образные соединения: а — впритык с выступом; б — впритык с уступом; в — впритык заподлицо; г — на ус; д — внакладку со свесом; е — внакладку с уступом; ж — внакладку заподлицо}

_{Б-Т — образные соединения: з — впритык с выступом; и — впритык с уступом; к — впритык заподлицо; л — внакладку}

_{В — крестообразные соединения: м — впритык; н — внакладку; о — с монтажным бруском}

Применение выступов или уступов повышает технологичность и упрощает процесс сборки изделия.

При формировании корпуса изделия с усовым соединением стенок (рис. 3) или с монтажными брусками (рис. 1,4) используется соответственно только один из способов примыкания щитов — (рис. 2,г) или (рис. 2,о).

При установке стенок-перегородок в изделиях мебели следует применять Т-образные или крестообразные соединения, показанные на рис. 2,Б и В.

Стенки корпуса (щитовые элементы) могут быть изготовлены из древесностружечной плиты (ДСтП), облицованной шпоном строганным или лущеным, ламинированной древесностружечной плиты (ЛДСП), столярной плиты, плиты МДФ, плиты ОСП, массивных однослойных и многослойных щитов и других конструкционных материалов. Толщина щитовых элементов зависит от конструкции изделия и стандартной толщины плитных материалов.

Конструкция верхних стенок (поляков), кроме того, может быть рамочной. Рамные конструкции, по сравнению с элементами из плитных материалов, менее экономичны, требуют значительного расхода массивной древесины, поэтому применяются чаще всего в мебели индивидуального типа, которая находит все большее распространение в настоящее время. В табл. 1 показаны варианты оформления верхних поляков рамочной конструкции (карниза).

_{Примечание: А — рамка: а — длина скоса; R — радиус закругления угла; Т — толщина рамки; b — ширина брусков рамки; Б — варианты нормализованных профилей карниза.}

В приложении Д представлены формы и размеры рекомендуемых нормализованных профилей различных деталей мебели: колпаков, плинтусов, горизонтальных рамок, перегородок и крышек, пилястр, обкладок полок, штапиков, верхних и вертикальных брусков спинок стульев, брусков сидений, задних ножек стульев и кресел.

Для изготовления верхних поликов кухонной мебели могут применяться щиты с сотовым заполнением.

Лицевые поверхности верхней и нижней стенки, недоступные для обозрения (у высокой мебели верхняя поверхность, у низкой мебели нижняя поверхность), могут быть облицованы шпоном менее ценных пород древесины, в том числе шпоном лущеным.

Характер верхних поликов с закругленными углами должен быть хорошо продуман (рис. 3). Швы должны быть безупречно пригнаны.

Рис. 3. Примеры оформления скругленных углов

В островной мебели могут быть также использованы плинтусные рамки (табл. 2), являющиеся опорами для изделия. Они несут на себе всю тяжесть изделия и тяжесть помещаемых в него вещей. Кроме того, к нижней рамке крепятся ножки, испытывающие большую нагрузку при передвижении изделия, и боковые стенки, воспринимающие на себя вес верхней части изделия. Формы и габаритные размеры нижней рамки зависят от формы и размеров изделия.

_{Примечание: а — толщина раскладки для скошенных углов; b — толщина раскладки для закругленных углов; А — ширина платика; R — радиус закругленных углов.}

Корпус изделия может быть разборным и неразборным. Изделия больших размеров проектируются, как правило, разборными, что делает их более технологичными. При проектировании изделий высокохудожественной мебели и изделий с небольшими габаритными размерами предпочтение следует отдать неразборным конструкциям.

На рис. 4 представлены неразборные соединения стенок корпусной мебели.

Рис. 4. Неразборные соединения щитовых элементов мебели:

_{А — на ус: 1 — на гребень ласточкин хвост; 2 и 3 — на шкант; 4 — на гребень прямой; 5 — в паз на вставную рейку;}

_{Б — под углом 90°; 6, 8 — на шкант; 7, 9 — впаз на вставную рейку; 10, 11 — на гребень (вполдерева).}

При использовании в качестве конструкционного материала древесностружечных плит следует избегать соединений, представленных на рис. 4,1 и 4,4. В соединениях из древесностружечных плит, подвергающихся большим нагрузкам, следует предусматривать усиление их прочности за счет использования раскладок, укрепляющих наклеек или реек из массивной древесины (рис. 5).

Рис. 5. Усиление прочности угловых соединений из древесностружечных плит с помощью:

_{а — вставных реек; б — укрепляющих наклеек; в — раскладок из массивной древесины}

В неразборной корпусной мебели возможен вариант использования соединений на шкантах с клеем. В этом случае в изделиях с

проходными вертикальными щитами рекомендуемое количество шкантов на каждое соединение в зависимости от назначения изделий и ширины соединяемых стенок приведено в табл. 3. В изделиях с горизонтальными проходными щитами на каждое соединение ставят 2–4 шканта. Шканты устанавливают один от другого на расстоянии, кратном 32 мм, что обусловлено техническими характеристиками современных присадочных станков.

Таблица 3.

Рекомендуемое количество шкантов в неразборных соединениях стенок корпусной мебели с вертикальными проходными стенками в зависимости от назначения изделий и ширин соединяемых стенок.

В разборной корпусной мебели соединение стенок корпуса изделия выполняется, как правило, на стяжках и шкантах. Размеры шкантов те же, что и в неразборных соединениях стенок корпусной мебели. Шканты в разборных изделиях применяют без клея, они выполняют функцию направляющих при сборке корпуса.

Для установки стяжек и шкантов в вертикальных и горизонтальных стенках корпуса высверливают отверстая, размеры и расположение которых зависят от типа стяжки, диаметра и длины шканта, а также способа формирования корпуса. Длина шканта зависит от толщины стенки. При использовании древесностружечной плиты толщиной 16 мм длина шканта будет равна 30 мм, а его диаметр 8 мм.

В зависимости от способа зажима (стягивания) стенок стяжки подразделяют на эксцентриковые и резьбовые. Резьбовые стяжки обеспечивают надежное крепление (стягивание) соединяемых элементов, но требуют при монтаже значительно большего времени. В резьбовых стяжках усилие зажима создается метрической резьбой винта, шпильки и гайки. Простейший вид резьбовой стяжки — стандартный винт и гайка. Имеется большое разнообразие конструктивных решений и оформления стяжек. Виды стяжек для соединения щитовых элементов мебели показаны на рис. 6.

Рис. 6. Виды стяжек для соединения щитовых элементов мебели

Основными деталями эксцентриковых стяжек являются гайка, винт и эксцентрик. Эксцентриковые стяжки, по сравнению с винтовыми являются быстродействующими, но уступают им в силе зажима в 3–4 раза при приложении одинакового усилия зажима. В эксцентриковых стяжках усилие зажима создается эксцентриком, поворачивающимся вокруг оси, смещенной относительно геометрической оси эксцентрика на расстояние, называемое эксцентриситетом. Эксцентриковые стяжки работают только

при незначительных отклонениях в размерах сопрягаемых деталей в местах зажима. Они должны иметь самотормозящий эксцентрик, чтобы при эксплуатации мебели не было ослабления зажима между стенками корпуса изделия. Самотормозящим является эксцентрик, у которого в положении зажима угол подъема профиля не превосходит величины угла трения.

Гайки-втулки с наружной резьбой ввинчивают, а гайки-втулки с заершением запрессовывают с клеем в гнезда диаметром 0,85-0,9 диаметра гайки-втулки. Прочность крепления гаек — втулок с наружной резьбой М10 на вырыв из пласти древесностружечной плиты достигается не менее 150 кг.

В эксцентриковых стяжках стенки стягивают за счет кривой эксцентрика, поворачивающегося вокруг оси, смещенной относительно его геометрической оси на расстояние, которое называется эксцентриситетом, В резьбовых стяжках усилие зажима создается метрической резьбой гайки и винта. Стяжки должны прочно скреплять стенки корпуса, обеспечивать стягивание стенок в заданных пределах, исключать возможность саморазъединения при нормальной эксплуатации изделия, обеспечивать технологичную сборку изделия.

Число шкантов и стяжек зависит от ширины стенок ш типа стяжек. Если применяют эксцентриковые или винтовые стяжки, то при ширине стенок до 350 мм и менее, не несущих при эксплуатации больших нагрузок, а также в изделиях такой же глубины с горизонтальными проходными стенками на каждое соединение можно ставить одну стяжку, расположенную ближе к передней кромке стенки, и два шканта.

Стяжки состоят из деталей (рис. 7), различное сочетание которых используют соединениях стенок.

Рис. 7. Элементы стяжек

При большей ширине боковых и горизонтальных стенок соединение выполняется двумя стяжками указанного типа и двумя-тремя шкантами. Начало отсчета принимают от передней кромки стенки. Причем располагают их друг от друга на расстоянии, кратном 32 мм. Стенки-перегородки корпусных изделий соединяют одной стяжкой и двумя шкантами. Стяжки и шканты располагают, как правило, на одинаковом расстоянии от задней и передней кромок стенок. Это расстояние рекомендуется принимать кратным 32 мм.

Расположение отверстий под шканты и стяжки относительно друг друга и относительно базовой поверхности должно отвечать двум требованиям;

• установка стяжек должна обеспечивать равномерное распределение нагрузок;

• межосевые размеры отверстий должны быть кратны 32 мм, как это было указано выше.

Резьбовая стяжка, показанная на рис. 8,а, состоит из винта и гайки, имеющей наружную и внутреннюю резьбу, и устанавливается наиболее просто. Гайка может изготовляться без наружной резьбы, а типа «елочка».

Кроме того, для соединения стенок могут быть применены стяжки, состоящие из стандартных и нестандартных деталей. Например, резьбовую стяжку можно комплектовать из стандартных винтов и гаек, гаек-втулок и стандартных винтов и т. п.

На рис. 8,б показана эксцентриковая стяжка. Крепление стенок корпуса изделия производится при помощи эксцентрика, поворачиваемого ключом или обыкновенной отверткой, вставленной в имеющееся в эксцентрике отверстие.

Рис. 8. Соединение щитовых элементов с помощью:

_{а — винтовой стяжки с гайкой: 1 — гайка; 2 — винт; 3 — сегментная подкладка; 4 — заглушина;}

_{б — эксцентриковой стяжки: 1 — втулка «елочка»; 2 — винт; 3 — эксцентрик; 4 — заглушина}

Основные требования к стяжкам заключаются в обеспечении требуемой прочности и плотности сопряжения при минимальных затратах труда, времени и усилий на их установку. В зависимости от конструкции и размеров стяжки способны обеспечить усилие сжатия соединяемых деталей в пределах от 1000 до 5000 Н. Такого усилия достаточно для достижения необходимой плотности соединения в изделиях мебели на расстоянии до 300 мм по обе стороны от стяжки.

Эксцентриковые стяжки значительно удобнее при сборке изделия по сравнению с винтовыми. Однако сила стягивания эксцентриковых стяжек слабее винтовых и, кроме того, соединение может ослабевать в процессе эксплуатации изделия.

Другой вид эксцентриковой стяжки показан на рис. 9.

Рис. 9. Эксцентриковая стяжка:

_{1(а) — гайка; 2(б) — эксцентрик}

Следует обратить внимание на стяжку (рис. 10), применяемую для соединения щитов универсально-разборной мебели при помощи монтажных брусков.

Рис. 10. Соединение элементов универсально-разборной мебели:

_{1 — стяжка эксцентриковая; 2 — пруток металлический; 3 — брусок монтажный}

Для крепления карниза и плинтуса к боковым стенкам корпусной мебели может с успехом применяться стяжка, состоящая из винта с потайной головкой и сегментной гайки. Винт вставляется в отверстие бруска, а гайка врезается в боковину (рис. 11).

Рис. 11. Винтовая стяжка с сегментной гайкой

Для точного совпадения резьбы винта с резьбой гайки и предотвращения коробления стенок корпуса в верхнем и нижнем конце стенок ставят круглые шипы (шканты), плоские вставные шипы или рейки, которые соответственно входят в отверстия, сделанные в карнизах и плинтусах собираемых изделий.

Жесткость соединения обеспечивается силами трения в плоскости сопряжения деталей. Силы трения зависят от коэффициента трения и нормального давления, развиваемого стяжкой. При соединении плотных материалов с малым коэффициентом трения жесткость, получаемая с помощью стяжек, иногда недостаточна. В таких случаях, чтобы не увеличивать количества стяжек, в дополнение к стяжке ставят два шканта или сопрягаемые поверхности у деталей делают с совмещаемыми профилями, например в паз и гребень.

Материалом для стяжек служит сталь, дюралюминий и капрон. Лицевые видимые части стяжек никелируют, оксидируют, оцинковывают и т. д.

Сегодня все большее распространение находят эксцентриковые стяжки (рис. 12) и эксцентриковые стяжки быстрого монтажа (рис. 13) — один из самых распространенных видов крепежной фурнитуры для ДСтП. Они состоят из эксцентрика и стойки и различаются в основном диаметром и высотой эксцентрика; длиной стойки и типом крепления стойки (винт или саморез). В качестве эксцентрика в некоторых конструкциях эксцентриковых стяжек используется муфта.

Рис. 12. Эксцентриковые стяжки:

_{а — крестообразное соединение щитов стойкой к эксцентрику двойной; б — соединение щитов под углом 90°-180 ° стойкой двойной с шарниром; в — соединение щитов под углом 90°; г — соединение щитов под углом 90 °-180 ° стойкой с шарниром; д — эксцентрик; е — муфта.}

Рис. 13. Эксцентриковые стяжки быстрого монтажа:

_{а — последовательность сборки щитовых элементов; б — быстромонтируемый эксцентрик и форма отверстий в щитах; в — стойка к эксцентрику быстрого монтажа (винт М6); г — стойка к эксцентрику быстрого монтажа (саморез); д — комплект эксцентриковой стяжки быстрого монтажа.}

Эксцентриковые стяжки быстрого монтажа различаются, кроме того, цветом пластиковой части эксцентрика.

В таблицах 4–6 приведены размеры эксцентриковых стяжек и их комплектующих.

В таблицах 7–8 приведены размеры эксцентриковых стяжек быстрого монтажа и их комплектующих.

Задние стенки предназначены для ограничения изделий корпусной мебели с тыльной стороны и обеспечения жесткости и формоустойчивости корпуса изделия в процессе его эксплуатации. Последнее имеет особенно большое значение для разборной мебели, формообразующие конструктивные элементы которой соединены с помощью стяжек.

Задние стенки с остальными стенками корпусных изделий соединяют в фальц (четверть) или внакладку шурупами или соединяют в паз. При установке стенки в фальц повышается жесткость и формоустойчивость корпуса, упрощается процесс установки стенки, повышается точность за счет фиксации ее положения. В разборных изделиях этот способ наиболее предпочти

телен. При установке же стенки внакладку не требуется выборки четвертей в стенках формирующих корпус изделия, что повышает технологичность конструкции.

Стенки, устанавливаемые в фальц или внакладку (рис. 14,а-е,з), придают изделию большую жесткость, чем стенки, устанавливаемые в паз (рис. 14,ж,и). В этом смысле им следует отдать предпочтение. Соединение стенок внакладку (рис. 14,з) может быть рекомендовано только для изделий небольших габаритных размеров (тумбочки, туалетные столы), а также для универсально-сборной и кухонной мебели. Если задние стенки изготовлены из твердой древесноволокнистой плиты, то при креплении стенок шурупами в местах крепления обязательно нужно ставить полосы из клееной фанеры (рис. 14,в) или металлические специальные шайбы (рис. 14,a-в,з). В противном случае может произойти вырыв или разрушение задней стенки в месте крепления шурупом.

Рис. 14. Способы крепления (a-к) и соединения (л-н) задних стенок:

_{а-в — в фальц шурупами (1 — шайба; 2 — рейка из древесины хвойных пород; 3 — полоса из фанеры клееной); г — в четверть, формируемую с помощью рейки (4) из древесины твердых лиственных пород; д — в фальц с креплением раскладками из древесины твердых лиственных пород (для отдельностоящих изделий мебели); е — задняя стенка рамной конструкции, устанавливаемая в фальц; ж — в паз с использованием клиновой стяжки (5 — клин; 6 — скоба); з — внакладку; и — в паз; к — крепление к стенке-перегородке металлической скобой (л); м-н — соединение задних стенок в крупногабаритных изделиях мебели с помощью планок из древесины и специальных соединителей (длина — 2,75 м; цветовая гамма — однотонные, под дерево).}

Стенки задние разборных корпусов устанавливают в фальц, внакладку и в паз. Стенки, устанавливаемые в фальц и внакладку, крепят шурупами с шагом 200–250 мм. Под шурупы в задних стенках и в стенках корпуса сверлят отверстия. Глубина отверстия в кромке щита должна составлять ²/₃ той части шурупа, которая входит в тело щита.

Крепление задних стенок шурупами относится к частично разборным соединениям и не обеспечивает необходимого срока службы изделий, так как при частой разборке и сборке изделия способность древесностружечных плит удерживать шурупы значительно снижается. Для устранения этого недостатка в кромку щитового элемента вклеивается рейка из древесины хвойных пород (рис. 14,б).

В изделиях универсально-сборной мебели четверть может быть образована с помощью рейки из древесины твердых лиственных пород, вставленной на клею в кромку щитового элемента (рис. 14,г).

Иногда задние стенки неразборных корпусных изделий устанавливаются в фальц или внакладку и закрепляются с помощью скоб с шагом 100–150 мм. Однако, следует отметить, что крепление с помощью скоб даже для неразборной мебели нежелательно.

Соединение стенок в паз дает возможность многократно и быстро собирать и разбирать изделия. Для придания жесткости корпусу изделия применяют специальные скобы и клинья, которые создают некоторые распорные усилия (рис. 14, ж). Однако жесткость корпуса с задней стенкой, установленной в паз, в среднем на 30–45 % ниже жесткости корпуса, у которого задняя стенка крепится шурупами. Изделия с задними стенками, установленными в паз, желательно транспортировать в разобранном виде.

При производстве малогабаритной корпусной мебели задние стенки могут быть ограничены пазами со всех или с трех сторон. В первом случае их следует устанавливать в процессе сборки изделия, а, во втором, они устанавливаются в пазы после сборки изделия и крепятся шурупами к нижнему или верхнему щиту изделия.

В конструкциях крупногабаритной мебели используют составные задние стенки из клееной фанеры или древесно-волокнистой плиты. Стыки стенок делают, как правило, посередине средней вертикальной или горизонтальной стенки-перегородки корпуса (рис. 14,к-л). Если этого нельзя сделать, то части стенок соединяют брусками из древесины хвойных или лиственных пород (рис. 14,м) или пластмассовыми соединительными планками (рис. 14,м-н).

Задние стенки из клееной фанеры и твердых древесно-волокнистых плит крепят по всему периметру корпуса изделия, так как они имеют низкую жесткость в направлении, перпендикулярном плоскости стенки.

Наибольшая жесткость и формоустойчивость конструкции изделий мебели достигается применением задних стенок рамочной конструкции (рис. 14,д). Достоинство таких конструкций — высокая стабильность задней стенки по сравнению с тонкими задними стенками из фанеры клееной или ДВП. Несмотря на их материалоемкость и трудоемкость, именно они должны быть использованы в конструкциях отдельно стоящих (островных) изделий мебели.

В зависимости от вида плит, используемых в конструкции изделий, кромки могут быть конструктивно оформлены различным образом (рис. 15).

Рис. 15. Конструктивное оформление кромок щитов:

_{а, и, к — облицовывание шпоном, кромочным пластиком, декоративным бумажнослоистым пластиком, в том числе с предварительно вклеенной рейкой (к); б, л — приклеивание раскладки на гладкую фугу; в — приклеивание раскладки в паз и гребень; г — приклеивание раскладки на вставную рейку; д-з — приклеивание обкладки на гладкую фугу с последующий фрезерованием профиля (е-з); л — вклеивание рейки треугольного профиля в паз того же профиля; н-о — оклеивание по контуру врезными профилями ПВХ (н) или профилями из алюминия (о)}

Кромки древесностружечных плит, как правило, облицовывают шпоном строганным или различными кромочными материалами. При этом в кромку плиты предварительно может быть вклеена рейка для повышения прочности приклеивания кромочного материала. На облицовываемые кромки столярных плит из не склеенных реек обязательно следует приклеивать обкладки, соединяя их с кромкой щита в паз и гребень, или вклеивать рейки. Долевые кромки столярных плит с серединками из склеенных реек можно облицовывать, предварительно не наклеивая обкладки. При использовании щитовых элементов рамочной конструкции применение обкладок не обязательно, если на наружную поверхность рамки не выступают торцы шипов, проушин, брусков.

В случае приклеивания к кромкам щитов обкладок из массивной древесины последним можно придать любой профиль на конечной стадии обработки.

Кромки щитовых элементов, независимо от используемых материалов и конструкции, могут быть закрыты врезными или накладными ПВХ профилями или профилями из алюминия.

Использование современного оборудования, обеспечивающего профильное фрезерование кромок с последующим их облицовыванием по способу «софтформинг», позволяет получить следующие виды профилей кромок, показанные на рис. 16 и 17.

Рис. 16. Простой профиль кромок, получаемых фрезерованием и облицовыванием методом «софтформинг».

Рис. 17. Сложный профиль кромок, получаемых фрезерованием и облицовыванием методом «софтформинг».

В настоящее время кромки щитовых деталей, в том числе из древесностружечных плит, часто делают профильными. Возможно одновременное кэширование пластей и профилированных кромок щитов. На рис. 18 показаны возможные формы кромок для облицовывания кэшированием.

Рис. 18. Возможные формы кромок при облицовывании кэшированием

Изделия корпусной мебели устанавливают на скамейках, опорных коробках, боковых опорных щитах или подсадных ножках (рис. 19).

Рис. 19. Установка изделий корпусной мебели:

_{а — на скамейках; б — на подсадных ножках; в — на плинтусных коробках; г — на боковых опорных щитах; д — на полускамейках.}

Усилия нагрузки, создаваемые собственной массой мебели и массой ее содержимого, воспринимаются нижним поликом и через ножки или цоколь переносятся на пол.

При установке изделия на опоры последние должны быть смещены от его задней плоскости на 35–50 мм (учитывается наличие плинтуса в помещениях).

Опорные скамейки. Скамейки, изготавливаемые из древесины (рис. 20), состоят из четырех ножек, двух царг продольных и двух поперечных, соединенных между собой шиповыми соединениями.

Рис. 20. Способы соединений ножек скамеек с царгами:

_{а — одинарным несквозным шипом с полупотемком в скамейках с квадратной ножкой, б — то же, металлическими стяжками в скамейках с круглой, ножкой, в — одинарным шипом, врезанным в дополнительный брусок, прикрепленный шурупами к царге.}

Ножки с царгами соединяют шипом одинарным несквозным или металлическими стяжками (рис. 20,а,б), или одинарным шипом, врезанным в дополнительный брусок, прикрепленный шурупами к царге (рис. 20,в). В тех случаях, когда нельзя обеспечить соединение с необходимым натягом, в месте расположения шипа применяют дополнительное крепление шурупами. При передвижении мебели на угловые соединения воздействует повышенная нагрузка, поэтому шипы или шиповые соединения должны быть выполнены очень тщательно.

При использовании скамеек с относительно высокими ножками изделие мебели выглядит легче. Такое впечатление усиливается также при использовании ножек, сужающихся книзу. Но, с другой стороны, опорная поверхность ножек не должна быть настолько мала, чтобы оставались следы на полу.

Ножки из древесины хвойных пород для крупногабаритных изделий (шкафы) сечением менее 44x44 мм изготовлять не рекомендуется, так как прочность скамеек в этом случае значительно снижается. Ножки из древесины твердых лиственных пород (дуб, бук, береза) могут быть сечением 38x38 мм. Для небольших по габариту изделий (тумбочки) сечение ножек из древесины твердых лиственных пород может быть уменьшено до 33x33 мм. Ширина царг из древесины хвойных пород должна быть не менее 52 мм, толщина от 19 до 25 мм.

На рис. 21 показаны способы установки изделий корпусной мебели на скамейку.

Рис. 21. Способы установки изделий корпусной мебели на скамейку:

_{а, г — с опиранием на нижние горизонтальные щиты; б, в, д — с опиранием на нижние кромки вертикальных щитов.}

Опорные скамейки могут быть также изготовлены из стальных труб круглого, квадратного, прямоугольного или другой формы сечения. Они представляют собой сварные или разборные металлические каркасы. Неразборные соединения деталей металлических каркасов осуществляют с помощью сварки, заклепок, а разборные — с помощью стяжек, болтов, винтов. Концы труб каркасов заделывают пластмассовыми пробками или шарнирными, регулируемыми по высоте, наконечниками.

Введение в конструкции мебели опорных скамеек из металлических труб (рис. 22) придает изделиям мебели дополнительную прочность, увеличивая тем самым сроки их эксплуатации.

Рис. 22. Опорные скамейки из металлических труб:

_{а — общий вид скамейки; б — разборное соединение труб квадратного сечения с помощью стяжки; в — заделка концов труб шарнирными, регулируемыми по высоте, наконечниками.}

Плинтусные (цокольные) коробки. Бруски цоколя при правильно рассчитанном сечении выдерживают значительные нагрузки. Поэтому цоколям отдается предпочтение при производстве изделий мебели большой ширины и глубины, предназначенных для хранения книг, белья и прочих тяжелых предметов. Однако мебель с низким цоколем производит впечатление тяжеловесной и громоздкой и поэтому не всегда удобна для обстановки небольших комнат. Кроме того, при использовании цоколей затрудняется уборка под мебелью. Предпочтение может быть отдано цоколю при производстве пристенной встроенной мебели.

Цокольная коробка состоит из четырех деталей (двух продольных и двух поперечных). Детали соединяются между собой на ус со вставной рейкой, на прямой шип, на шкантах, с помощью подклейных брусков (бобышек) или металлических угольников. На рис. 23,а показано соединение на «ус» с использованием четырех металлических угольников, установленных в углах коробки и прикрепляемых шурупами. Детали коробки (рис. 23,б) соединены серединными соединениями.

Рис. 23. Опорные коробки (а, б) и схемы установки домкратов в деревянных бобышках (в) и металлических угольниках (г).

Деревянные и металлические бобышки используют для установки домкратов (рис. 23,в,г) или опор качения.

Закругленные цоколи, в зависимости от радиуса закругления, могут быть выполнены со вставленными брусками из массивной древесины (рис. 24).

Рис. 24. Варианты конструкций закругленных царг цоколя:

_{а — округление царги и усиление угловым бруском при небольшом радиусе закругления; б — вставка угловой пилястры при большом радиусе закругления.}

Детали (бруски) цоколя изготавливаются большей частью из столярных, древесностружечных плит или древесины хвойных пород. Опорная поверхность предохраняется путем наклеивания планок из массивной древесины или пластмассовых накладок. Бруски могут быть облицованы с одной стороны, если они не слишком широкие и если не будут при эксплуатации подвержены резким колебаниям влажности, так как в противном случае они могут покоробиться.

В соприкасающихся с полом опорных поверхностях коробок делают выборку высотой не менее 3–5 мм. Такая выборка обеспечивает устойчивость коробки при установке на неровный пол и улучшает циркуляцию воздуха под мебелью и за ней.

Боковые бруски должны иметь выемки под плинтус, чтобы мебель можно было установить вплотную к стене.

На рис. 25 показаны способы установки изделий корпусной мебели на плинтусную коробку.

Рис. 25. Соединение корпуса и плинтусной коробки:

_{а — при помощи стяжки-опоры; б — на шкантах; в — на уголках; г — на винтовой угловой накладной стяжке; д — установка изделия на боковых стенках-опорах; е — виды наконечников для опорных элементов.}

Подсадные ножки изготавливают из древесины, металлических труб или пластмассы. Соединения ножек с элементами мебели могут быть разборными и неразборными. Подсадные ножки в неразборных соединениях крепят круглыми или плоскими шипами. Диметр круглого шипа d = 25–30 мм. Длина шипа l для вертикальных ножек (рис. 26,а) должна быть не менее d, для наклонных (рис. 26,б) — не менее 1,5d.

Рис. 26. Схемы установки подсадных ножек в неразборных (a-в) и разборных (г-д) соединениях.

В тех случаях, когда толщина элемента, к которому крепят ножку, меньше диаметра шипа, к элементу на шурупах крепят бобышку, дающую возможность увеличить длину шипа до требуемой (рис. 26,в).

Для снижения прогиба нижнего щита ножки могут быть вставлены в укрепляющий брусок и зафиксированы шкантами с клеем. Это соединение очень прочно. Полученная конструкция крепится к нижнему щиту обычным способом.

Подсадные ножки в разборных соединениях крепят резьбовыми стяжками (рис. 26,г), состоящими из шпильки и специальных гаек. Такой способ крепления рекомендуется только в изделиях, при эксплуатации которых ножки испытывают статические нагрузки (корпусная мебель).

Наряду с ножками из древесины применяются ножки из стальных трубок, хромированные или облицованные пластиком или ножки из пластика. Подсадные ножки, изготовленные из металлических труб (рис. 26,д), и пластмассовые имеют специальные фланцы для крепления их шурупами или болтами. Ножки, облицованные пластиком, нечувствительны к воздействию влаги и могут быть различных расцветок. Они применяются даже для изготовления мебели для жилых помещений. При этом обеспечивается значительная экономия древесины. Для того чтобы можно было мебель легче приспособить к неровностям пола, опорная поверхность ножек большей частью выполняется в виде металлической пластины, которая может перемещаться по высоте с помощью винта. Размер опорной пластины должен соответствовать массе мебели. Благодаря этому снижается опасность возникновения вмятин на полу и ножки не выглядят неуклюжими.

На рис. 27 представлены ножки различной формы из металла.

Рис. 27. Формы подсадных ножек из металла (размеры указаны в мм)

При разработке конструкций мебельных изделий с применением подсадных ножек прочность крепления подсадных ножек определяется испытаниям в соответствии с ГОСТ 19194. В таблице 8.1 представлены нормы прочности крепления подсадных ножек длиной 170 мм в зависимости от массы изделий в загруженном состоянии (ГОСТ 16371).

(Продолжение в следующем номере)

Все по полкам!

ОТКРЫВАЕМ ТОНКОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НАСТЕННЫХ ПОЛОК СВОИМИ РУКАМИ

Изготовление полок начинается с конструкторского замысла. Мы должны четко представлять себе общий вид изделия, его длину, высоту, занимаемую им площадь. Высчитав эти величины, создаем чертеж будущего изделия с указанием размеров. Для начала можно сделать обычную полку прямоугольной формы. Она эстетична, проста в исполнении и универсальна в использовании. Возьмем средние габаритные размеры:

• Длина полки — 1100 мм,

• Высота — 300 мм,

• Глубина — 250 мм.

Необходимо учесть вес предметов, которые будут находиться на полке. Исходя из этого, выбираем материал для работы. Это может быть дерево, ЛДСП, металл, пластик. Следует правильно подобрать крепеж, удерживающий полку — от этого зависит ее безопасность и долговечность.

Если вы намерены сделать деревянные настенные полки своими руками, следует намного внимательней отнестись к подготовительным работам. Доска должна быть сухой, иначе полки при высыхании начнут коробиться. Сушить пиломатериал лучше в штабелях, равномерно придавленных сверху шлакоблоками.

Древесина требует обязательной шлифовки наждачной бумагой. Чем лучше выглажены доски, тем аккуратней выглядит полка. Если в процессе шлифовки волокна древесины быстро забивают наждачную шкурку, значит, доска плохо высушена.

Необработанное дерево быстро темнеет и в современный интерьер вписывается плохо. Все распиленные детали следует покрыть морилкой, лаком или краской, только после этого собирать полку.

Имея полное представление, как сделать настенную полку, готовим необходимые инструменты. Нам понадобятся:

• Дрель,

• Шуруповерт или крестовая отвертка,

• Утюг,

• Нож,

• Уровень,

• Линейка и карандаш.

Теперь составим список необходимых материалов:

• Лист ламинированной ДСП 16 мм. Самым распространенным материалом для столярных работ сегодня считается именно ЛДСП. Это недорогая, легкая в обработке плита, и сделать из нее полки на стену своими руками не составит большого труда.

• Торцевая меламиновая кромка для ЛДСП. Эта деталь существенно улучшает внешний вид изделия, закрывая боковые спилы.

• Сдвижные стекла толщиной 3–4 мм — 2 шт.

• Пластиковые направляющие для стекол.

• Лист ламинированной ДВП толщиной 5–6 мм для задней стенки. Эта деталь украсит полку и придаст ей дополнительную жесткость.

• Наждачная бумага.

• Саморезы или шурупы для скручивания полок.

• Мелкие гвозди или шурупы для крепления задней стенки и пластиковых направляющих.

• Дюбели.

• Кронштейны.

Приобретая расходные материалы перед тем, как сделать полку на стену, обращайте внимание на оттенок ЛДСП и кромки. Они должны полностью совпадать. Цвет кронштейнов также не должен выбиваться из общего ряда, иначе гармония будет нарушена.

Распил ламинированных панелей лучше всего произвести в специализированной мастерской или прямо на базе, реализующей ДСП. Обычно там имеется свой участок по раскрою плит. Двухпильный форматнораскроечный агрегат распустит лист на заготовки быстро и с высокой степенью точности. Последний показатель крайне важен, поскольку даже малое расхождение в размерах приведет к перекосу всей полки. В случае механизированного раскроя также исключаются сколы торцов, исправить которые практически невозможно. При самостоятельном распиле плиты электролобзиком этих дефектов избежать не удается. Услуги раскроя вполне доступны по цене, к тому же заготовки проще доставить на место, чем габаритный лист ДСП.

Спилы готовых деталей оклеиваем меламиновой кромкой. Для этого понадобится нагретый утюг. Накладываем кромку на торец и прогреваем утюгом. Размягченная таким образом смола накрепко приклеит ее к поверхности. Излишки кромки срезаем ножом или счищаем наждачной бумагой.

На торцах вертикальных боковых деталей, в местах предполагаемого крепления горизонтальных полок, нужно отметить половину их толщины. С помощью линейки и карандаша проводим линию по всей ширине боковой доски. Теперь отступаем от торцов по 5 см и делаем две отметки на уже проведенной линии. Здесь будут отверстия для крепежа горизонтальных деталей к вертикальным стенкам.

Если полка собирается на шурупах, просверливаем в намеченных местах сквозные отверстия. Диаметр сверла должен быть меньше диаметра шурупов. Закручиваем метизы, прикрепляя вертикальные стенки к горизонтальным. Утапливаем шляпки шурупов и закрываем отверстия пластиковыми заглушками. Если используются саморезы, отверстия сверлить не надо. Для усиления конструкции перед закручиванием шурупов в отверстие можно залить каплю столярного клея.

Теперь крепим с внутренней стороны горизонтальных деталей пластиковые направляющие, прибивая их маленькими гвоздиками. Прикрепляем к торцам полки заднюю стенку с шагом между гвоздями 130 мм.

К торцам вертикальных стенок прикручиваем кронштейны. Размечаем на стене место под дюбели, добиваясь идеального горизонта. Забиваем дюбели и навешиваем полку. Вставляем в пластиковые направляющие сдвижные стекла, предварительно приклеив к ним удобные ручки.

Обычные по виду и простые в исполнении полки имеют настолько универсальный стиль, что могут использоваться в любой комнате, будь то детская, спальня, библиотека или гостиная. Они идеально вписываются в классический и в современный интерьер жилого пространства.

_{http://www.mebelniykrug.ru/nastennye-polki-svoimi-rukami.html}