Столярные соединения своими руками в домашних условиях
Главная / Клей, соединения, фурнитура / Столярные соединения
Необходимость расширить или удлинить деревянную заготовку обуславливается ограниченностью поперечных сечений и длин досок и бруса, имеющихся в распоряжении столяра вследствие распиловки деревьев.
Возникает также необходимость в соединении двух или более деревянных заготовок в поперечном или наклонном направлениях, когда требуется создать рамочное изделие с применением древесины и других материалов. Столярные соединения осуществляются путем склеивания, с помощью гнезд и пазов, которые связываются друг с другом в соединяемых деталях.
Различные виды плоскостного сращивания типа шпунтовых соединений: (А) соединение с единственной канавкой с правильной подгонкой; (Б) соединение с единственной канавкой с чрезмерно натянутой подгонкой; (В) стыковка с двумя пазами; (Г) несколько шпунтов, непропорциональных по своим размерам относительно соединяемых деталей |
Эти соединения называют сращиванием.
Они представляют собой соединение двух или более деревянных заготовок их пластинами или кромками соответственно, в результате получается деревянное изделие с такими размерами, которые невозможно получить из целого куска древесины.
- стыковка двух просто обструганных и склеенных деталей торцами или кромками;
- вторая группа стыков предполагает наличие укрепляющих элементов, таких, как шипы или соединение в шип и паз.
Способ, с помощью которого можно выстрогать на верстаке две тонкие дощечки вместе | Плоскостное сращивание вполдерева | Плоскостное сращивание с усилением вставной рейкой-шпунтом |
Плоскостное сращивание, или соединение встык по длине
Плоскостное сращивание выполняется склеиванием прямых краев досок. Оно считается не очень прочным. Прочность такого соединения в сильной степени зависит от толщины соединяемых деталей, от получившегося в результате контакта между поверхностями соединяемых деталей, а также от типа клея, который может легко изменяться под действием атмосферных и тепловых условий.
Плоскостное сращивание вполдерева
При соединении двух деталей вполдерева у обеих деталей паз делается в половину толщины таким образом, чтобы при сборке паз одной детали точно совмещался с пазом другой. Этот тип соединения позволяет получить большую площадь поверхности стыка, связанную клеем, чем в предыдущем случае, а также допускает возможность усиления стыка с помощью шурупов или вставными шипами. Оно используется в конструкции настилов и рамочных опор.
Плоскостное сращивание, выполненное двойным «ласточкиным хвостом» | Плоскостное сращивание с помощью пробки | Сращивание зигзагом, вариант соединения в паз и гребень |
Плоскостное сращивание с помощью пробки
Широко применяется для соединения заготовок в форме досок. Для выполнения отверстий под пробки используются портативные фрезерные станки.
Сращивание зигзагом
Соединение весьма эффективно, когда необходимо исключить боковое смещение стыка.
Чтобы получить такое соединение, необходим калевочно-строгальный станок и резец соответствующей формы. Чем больше наклон разреза, тем больше склеиваемая поверхность, тем выше прочность такого соединения.
Плоскостное сращивание нарезкой бороздок на склеиваемых поверхностях | А. Штифты с различными вариантами нарезки. | А. Поперечное сечение шпунтованной доски |
Плоскостное сращивание нарезкой бороздок
Рубанок-цинубель с мелкими зубчиками на режущей кромке создает на поверхностях стыкуемых деталей неглубокие бороздки. Он применяется для склеивания больших поверхностей.
Плоскостное сращивание, или соединение встык, усиленное штифтами
Соединение, усиленное деревянными гвоздиками-штифтами, вставленными до середины толщины соединяемых деревянных деталей.
Эти гвоздики могут различаться по исполнению в зависимости от того, какую степень соединения нужно получить.
Рисунок 1. Чередующееся соединение в паз и гребень Рисунок 2. Соединения в паз и гребень с фасонными шпунтами |
Сращивание шпунтами
Сборка этого соединения осуществляется с помощью шпунта (или штыря) и паза (или канавки), поэтому его называют соединением в паз и гребень.
Сплачивание | Способы соединения древесины
Модели, стержневые ящики и другие части модельных комплектов, как правило, изготовляют не из целого куска древесины, а из отдельных кусков. Основными видами соединений частей древесных заготовок в модельном производстве являются сплачивание, вязка и частично сращивание.Сплачиванием называется соединение досок или брусков по ширине и толщине, при котором долевые волокна древесины располагаются параллельно. Сплачивание применяют главным образом для получения щитов и массивных заготовок.
При сплачивании целых заготовок из отдельных частей применяют клей, гвозди, шурупы, нагели, а сплачивание разъемных заготовок выполняют на шинах, клиньях и т. д. Наиболее распространенным способом сплачивания является соединение склеиванием встык пластями или кромками (рис. 92, а, б). Чем уже сплачиваемые доски (делянки), тем меньше будет коробление.
При сплачивании учитывают расположение годичных слоев древесины. Заготовки, выполненные сплачиванием встык пластями, достаточно прочные и почти не деформируются по сравнению с заготовками, соединенными кромками. Для наиболее ответственных работ применяют сплачивание пластями по способу, указанному на рис. 92, в. Выстроганная доска распиливается на бруски определенной ширины и пластями сплачивается в целую заготовку, но этот способ сплачивания значительно дороже способов, указанных на рис. 92, а, б.
Доски для разъемных моделей сплачивают так, чтобы годичные кольца были направлены выпуклой стороной к плоскости разъема (рис.
92,г), а для разъемных стержневых ящиков небольших размеров — наоборот (рис. 92, д).
Рис. 92. Примеры сплачивания:
а — встык пластями, б — встык кромками, в — встык пластями брусков распиленной доски (делянками), г — для разъемной модели, д — для разъемного стержневого ящика, е — в фалец, ж — в шпунт, з — на круглых шипах, и — в шпунт на рейку
Сплачивание может выполняться соединением досок и брусков в фалец (рис. 92,е) и в шпунт (рис. 92,ж), но эти способы сплачивания не обеспечивают плотного шва. Их применяют при изготовлении изделий без склеивания, работающих в условиях значительного изменения влажности.
При изготовлении широких и длинных щитов, чтобы повысить их прочность, в кромках досок ставят не менее двух круглых (рис. 92, з) или прямоугольных деревянных шипов на клею. Диаметр или толщина каждого из них должны быть равны 1/3 толщины щита, а высота — двойной толщине. Расстояние между ними до 500 мм устанавливать целесообразно в шахматном порядке.
Разметку гнезд для шипов делают точно, шипы подгоняют плотно по гнездам, глубина которых должна быть больше длины шипов на 3—5 мм.
Сплачивание в шпунт на рейку (рис. 92, и) — один из несложных и удобных способов соединения досок кромками. Вставная на клею рейка обеспечивает прочность, а также точность сплачиваемых досок, так как кромки можно хорошо пристрогать друг к другу. Этот способ сплачивания экономичнее сплачивания в фалец и в шпунт, так как на рейку, изготовляемую обычно из отходов, не тратят часть доски.
Чтобы увеличить прочность и предупредить поперечное коробление, щиты скрепляют шпонками и наконечниками. Шпонка — деревянный брусок трапециевидной формы в поперечном сечении, который пригоняют к поверхности щита.
При изготовлении модельных комплектов широко применяют накладные шпонки (рис. 93,а). Шпонки плотно пригоняют к плоскости щита и приклеивают. Когда клеевой слой высохнет, ввинчивают шурупы. Этот способ простой, надежный и самый распространенный.
Склеивание щита шпонками в паз приводится на рис. 93, б в двух вариантах. По первому варианту шпонка 1 вгоняется в виде клина в сквозной паз, прорезанный поперек щита (может быть не сквозной), имеющий глубину, равную 1/4 толщины щита и суживающийся по длине к одному концу на угол 2—3°. Паз пропиливают награтной пилкой, подрезанный слой сначала скалывают стамеской, а затем зачищают зензубелем или грунтубелем. По второму варианту шпонку 2 изготовляют с заплечиками. Выступающая часть ее имеет одинаковую ширину по всей длине. Вгоняют такие шпонки в паз щита с клеем. Этот способ применяют для более ответственных частей модели и стержневых ящиков.
Пример скрепления щитка наконечником, насаживаемым шпунтом на гребень, сделанный на торце щита, показан на рис. 93, в. Чтобы крепление было прочнее, наконечник прикрепляют к торцу щита одним, иногда двумя скрытыми шурупами.
На рис. 93, г показан способ скрепления щита наконечником 3 в накладку с применением клея и шурупов.
Существует также способ скрепления ящиков рамкой в обвязку. Обвязка рамкой считается лучшей мерой предохранения щита от коробления. В столярном производстве ту часть щита, которая расположена внутри рамки, называют филенкой, а в целом щит с рамкой — филенчатым (рис. 93, д). Для укрепления щита в рамке на внутренних кромках брусков рамки делают шпунты или фальцы, а у щита соответственно гребни или фальцы.
В модельном производстве щит с обвязкой делают не сплошным, а сборным из отдельных досок, а между концами досок закладывают пробочные (пенопластовые) прокладки толщиной 1—2 мм, чтобы в случае повышенной влажности щит не порвал рамку и не покоробился.
Рис. 93. Скрепление щитов при сплачивании:
а — накладными шпонками, б — врезными шпонками, в — наконечником с шпунтом, г — наконечником внакладку и рейкой в шпунт, д — филенчатый щит; 1 — шпонка в паз, 2 — шпонка в паз с заплечиками, 3 — наконечник, 4 — рейка, 5 — филенка, 6 — рамка
- Склеивание
- Вязка
- Сращивание
- Соединения шурупные и гвоздевые
Как сделать стыковое соединение в деревообработке
К
Крис Бэйлор
Крис Бэйлор
Крис Бэйлор — эксперт по деревообработке и писатель с более чем десятилетним опытом практического столярного дела.
Он учился у мастеров-плотников, а также проектирует деревянные инструменты и мебель, размещая учебные пособия на веб-сайтах, включая Мастерскую столяра и Самодельные инструменты.
Узнайте больше о The Spruce Crafts’ Редакционный процесс
Обновлено 27.10.19
Mint Images RF/Getty Images
Создание стыкового соединения — это самый простой способ соединения двух кусков дерева. Хотя он не такой прочный, как другие методы, такие как соединение «ласточкин хвост», соединение внахлест или внахлестку, соединение встык все же очень полезно в некоторых ситуациях. Поскольку он не имеет такого законченного вида, как другие соединения по дереву, стыковые соединения чаще используются в более утилитарных проектах, таких как уличная мебель или повседневные предметы из хвойных пород. Чтобы сделать ваши стыковые суставы максимально прочными, используйте правильную технику, как описано ниже.
Стыковое соединение состоит из того, что одна часть заготовки прилегает к другой и скрепляется каким-либо клеем.
Соединение укрепляется с помощью шурупов или гвоздей, вбитых в одну из частей заготовки и в торец другой. Внутренние углы соединения также могут быть усилены металлическими скобами или скобами.
В этой статье обсуждается квадратное стыковое соединение, но есть также стыковое соединение под углом, в котором торцевые зерна будут полностью скрыты.
Квадрат, гладкие вырезы являются ключом
Ключом к качественному стыковому соединению является обеспечение того, чтобы концы двух досок были обрезаны как можно более прямо, используя пильное полотно, обеспечивающее максимально гладкий срез. Проще всего это сделать с помощью торцовочной пилы с мелкозубчатым деревообрабатывающим диском, хотя качественные результаты можно получить, используя циркулярную пилу и макетный угольник или другую линейку, при условии, что угол скоса пилы может быть очень точно установлен на 0 градусов.
Недорогие циркулярные пилы, как известно, неточны в своей способности устанавливать угол наклона ножки пилы, поэтому, если у вас нет циркулярной пилы хорошего качества, лучшим выбором будет торцовочная пила или настольная пила.
Клей обеспечивает прочность
Прочность стыкового соединения зависит от клея в соединении. Клеи бывают нескольких типов, от традиционного желтого клея для деревообработки до полиуретановых клеев, таких как клей Gorilla. Есть две проблемы с использованием клея в качестве единственного средства удержания соединения.
Во-первых, когда клей наносится на торец доски, он имеет тенденцию впитываться в заготовку гораздо сильнее, чем клей, нанесенный на лицевую сторону доски. Торцевое зерно — самая пористая часть древесины, поэтому вам может понадобиться нанести немного больше клея, чем обычно. Полиуретановые клеи имеют тенденцию слегка расширяться при затвердевании, что может привести к тому, что клей останется затвердевшим, и его нужно будет убрать после того, как вы закончите.
Клей сам по себе не обеспечивает большую боковую прочность. Стыковые соединения должны быть усилены шурупами или гвоздями для усиления соединения. Как правило, это армирование выполняется путем вбивания крепежных деталей через одну часть заготовки ближе к концу и в торцевое зерно соседней части заготовки.
Если для вашего проекта используется твердая древесина, обязательно просверлите направляющие отверстия, прежде чем вкручивать шурупы или гвозди. Твердые породы дерева часто могут расколоться при забивании крепежных деталей рядом с концами досок, если вы предварительно не просверлите направляющие отверстия. Диаметр направляющих отверстий должен быть чуть меньше толщины крепежа. Если отверстия слишком большие, застежки потеряют свою удерживающую способность, и ваше соединение будет слабым.
Удерживать части деревянного ложа на месте, пока клей схватывается и вкручиваются гвозди или шурупы, очень важно, поэтому планируйте использовать какие-либо зажимы, чтобы плотно скреплять части, когда вы их соединяете.
Как сделать и собрать стыковые соединения
Сделать простую квадратную или прямоугольную раму, шкаф, коробку или ящик с помощью стыковых соединений очень просто.
Стыковые соединения могут использоваться различными способами для соединения двух досок или панелей: кромка к кромке, кромка к кромке, кромка к кромке и т.
д. Например, чтобы сделать простую рамку для картины, вырежьте четыре детали, каждая квадратный конец. Одна противоположная пара сторон обрезается такой же длины, как и длина рамы. Другая пара сторон обрезается по ширине сборки минус удвоенная ширина другой пары сторон. Поскольку запас часто не соответствует ширине, указанной в чертежах, мне нравится измерять ширину моей пары длинных сторон, а затем вычитать измерение из длины другой пары сторон.
Но прежде чем резать какие-либо детали, разумно убедиться, что пила, которую вы используете для резки (составная торцовочная пила, настольная пила и угловой упор и т. д.), режет ровно и точно. Мне нравится делать пробный разрез или два и проверять прямоугольность концов и краев разреза с помощью точного пробного угольника (фото выше). Для идеально квадратной сборки крайне важно, чтобы каждая противоположная пара сторон была обрезана до одинаковой длины. Используйте упор и остановитесь с помощью торцовочной пилы (или настольной пилы и торцовочного упора), чтобы обеспечить постоянную длину.
После того, как детали вырезаны, самый простой способ сборки — это просто склеить детали. Это прекрасно работает при соединении досок из цельного дерева кромкой к кромке, чтобы сделать более широкую панель или полку, или при склеивании деталей кромкой к лицевой стороне, когда длинное зерно приклеивается к длинному волокну. Вы также можете обойтись без склеивания фанерных каркасов, соединенных встык, так как происходит некоторое склеивание боковых волокон.
Усиление стыковых соединений
Для прочных и долговечных стыковых соединений необходимо усиление. Усиление соединения не только добавляет прочности и долговечности вашей сборке, но также помогает удерживать детали на одном уровне во время склеивания. К счастью, существует множество различных возможных способов укрепления стыка, от простых гвоздей и шурупов до клеевых блоков и распорок, шурупов, дюбелей, печенья, шлицев и ключей-бабочек.
Гвозди и шурупы
Простой способ укрепить каркасные сборки — добавить гвозди (фото ниже) или шурупы, чтобы скреплять соединения, пока клей сохнет.
Это нормально для хозяйственных ящиков, ящиков и шкафов, которые не подвергаются большим нагрузкам и нагрузкам во время использования. Однако такие сборки обладают очень небольшим сопротивлением скручиванию — склонность рамы или коробки изгибаться по диагонали. Никогда не используйте клей и гвозди для сборки цельнодеревянного каркаса, соединенного встык встык: пористая торцевая структура древесины не обеспечивает прочности при склеивании, а любое изгибание или напряжение легко разрушает слабое клеевое соединение и вырывает гвозди. out, которые имеют очень небольшое сопротивление отрыву.
Клеевые блоки и распорки
Для стыковых соединений с невидимыми внутренними поверхностями самый простой способ добавить усиление — это применить клеевые блоки. Клеевой блок — это то, на что он похож: небольшой брусок или полоска дерева, приклеенная на место. Клеевые блоки обычно используются внутри сборок из фанеры и МДФ, таких как шкафы, комоды, шкафы и т. д. Их также можно использовать в проектах из цельной древесины, если волокна клеевого блока идут параллельно волокнам сборки.
Не нужно зажимать блоки на месте: просто нанесите клей на блок и прижмите его на месте, используя движение вперед-назад. Вы почувствуете, как блок «всасывается» на место, так как его становится все труднее перемещать. Для большей прочности добавьте сверло и вверните шурупы через клеевой блок в обе половины стыкового соединения. В качестве альтернативы можно прикрутить распорку поперек внутреннего угла стыкового соединения, например, фартука стола. Распорка может быть металлической L-образной скобой или угловой косынкой (продается в хозяйственных магазинах) или деревянной распоркой, сделанной из обрезков твердой древесины со скошенными концами под углом 45 градусов, обрезанными так, как если бы вы обрезали элемент фоторамки.
Шурупы с углублениями
Популярный способ создания достаточно прочных стыковых соединений — использование винтов с углублениями. В этой системе используются зенкованные отверстия под крутым углом, просверленные в одном элементе стыкового соединения — рейке рамы, боковой стенке шкафа, перегородке каркаса и т.
д. Винты, ввинченные в отверстия, стягивают детали и прочно фиксируют их (левое фото вверху). Карманные резьбовые стыковые соединения быстро собираются и не требуют клея, поэтому после этого не нужно выдавливать или грязные капли. Кроме того, карманные резьбовые соединения можно разобрать, если вы допустили ошибку или хотите разобрать свой проект в будущем. Хотя можно просверлить угловые отверстия, необходимые для этого соединения, с помощью обычной электродрели или сверлильного станка, вы получить более чистые и точные отверстия с помощью специального приспособления. В системе карманных отверстий Kreg (правое фото вверху) используются специальные приспособления с сверлильными втулками, зажимами и ступенчатым сверлом для просверливания чистых, расположенных под идеальным углом и расположенных на расстоянии отверстий в ваших заготовках.
Штифтовые соединения
Проверенный и верный (хотя и несколько устаревший) метод повышения прочности основных стыковых соединений — это забивка штифтами с использованием цилиндрических штифтов, вставленных в отверстия, просверленные в обеих частях соединения.
Изготовленные из твердой древесины, дюбели имеют ребристую или спиральную канавку по всей длине, что позволяет клею распространяться вокруг них во время сборки, что приводит к прочному соединению. Хитрость в получении хороших дюбельных соединений заключается в том, чтобы просверлить отверстия точно в одном и том же месте в обеих частях; любые несоответствия в расположении и дюбели не войдут в обе части, или соединение будет смещено.
Печенье
Изобретенное в Европе более пятидесяти лет назад, столярное дело из бисквита (также известное как столярное дело из тарелок) состоит из небольшого деревянного печенья в форме футбольного мяча, вклеенного в пазы для образования прочных, быстро образующихся соединений между деревянными деталями, соединенными встык. .
Соединитель пластин (выше) используется для вырезания пазов. Столярный клей набухает спрессованным деревянным печеньем, поэтому соединение получается очень плотным и прочным. Печенье является отличным усилением для стыковых соединений, используемых для соединения корпусов шкафов, сундуков и ящиков, ящиков и подносов или соединяемых встык элементов рамы шириной 2 дюйма и шире.
Шлицы
В качестве альтернативы бисквиту, шлицы представляют собой узкие деревянные планки, вставляемые в пазы, вырезанные на поверхности узла, соединенного встык. Эти пазы можно вырезать с помощью настольной пилы и пильчатого диска или фрезера, оснащенного насадкой для резки пропилов. Вы можете либо вырезать шлицы из тонкой фанеры (хорошо подойдет 1/4-дюймовая фанера из балтийской березы), либо вырезать шлицы из цельного дерева так, чтобы волокна шли в коротком направлении. Шлицы можно использовать для усиления стыковых соединений рамы, но чаще они используются для стыковых соединений каркаса, например, для изготовления сундука или шкафа. Чтобы быть наиболее эффективным, шлицы должны проходить по всей длине соединения.
Ключи-бабочки
Декоративный способ усилить стыковые детали, соединенные по краям, — это ключи-бабочки. Ключ в форме песочных часов, вырезанный из тонкого дерева, вставляется в выемку, вырезанную на поверхности соединения, причем самая узкая часть ключа располагается по центру шва между двумя частями.