Соединение досок под углом
Обновлено: 01.05.2024
Друзья, всем привет! В сегодняшней заметке расскажу, как для изготовления одного изделия пришлось мастерить несколько приспособлений, зачем они вообще нужны и можно ли обойтись без них. Тема достаточно техническая, но познавательная, поехали.
На канале уже упоминал что совсем недавно выделил пару дней для экспериментов над новой продукцией, пока, естественно, только для личного применения. Если более конкретно, то изготавливал потолочный светильник для обеденной зоны, а его основные части состоят из трех прямоугольников соединенных между собой.
Для прямоугольников из досок были подготовлены бруски, которые планировал соединять между собой на так называемый ус. Н о само по себе соединение не является надежным, поэтому планировал усилить при помощи вставки или шпонки, кому как удобней. Отпиливаю края под углом 45 градусов и сталкиваюсь с первой проблемой - как соединить детали ровно под 90 градусов?
Я знал несколько способов и один, наиболее удобный, по моему мнению, принялся реализовывать. Для этого подготовил 4 одинаковых сосновых бруска, прогнал их через фуговальный и рейсмусовый станок, а затем необходимо по центру брусков сделать пропилы под углом 45 градусов, чтобы в итоге получился треугольник. Принцип работы в том, что в этот пропил мы помещаем две детали, а треугольником прижимаем их друг к другу.
Использовал все 4 бруска, но так и не удалось получить прямой угол. Причем пробовал делать его как на торцовочной пиле, так и при помощи распиловочного станка. И в этом, и в другом случае оставались щели между зажимаемыми деталями . В итоге отказался от такой идеи и принялся реализовывать следующую.
Второй способ довольно простой и думаю знаком многим. Из отрезка ламинированного ДСП напиливаю необходимую часть, которая должна быть чуть больше нежели наши заготовки, плюсом несколько бортов. Просверливаю отверстия, зенкую и прикручиваю один борт к краю. Далее ориентируюсь на угольник, а для лучшей надежности на несколько , устанавливаем второй борт и получаем между ними угол в 90 градусов.
Пользоваться таким приспособлением немного труднее нежели первым, но тем не менее работает. Промазываем места соприкосновения клеем и фиксируем при помощи струбцин. Главное делать это постепенно и не передавливать.
Каждую рамку в таком состоянии оставляю на минут 20-30, затем можно доставать и повторять аналогичные действия со следующей.
Итак, разобрались как соединить заготовки между собой под прямым углом, теперь встает вопрос как системно и максимально ровно сделать пропилы для вставок с каждого угла . Как не странно тут тоже есть несколько приспособлений и наиболее простое сейчас разберем.
Нам снова потребуется несколько сосновых брусков предварительно хорошо откалиброванных. Один распускаю вдоль пополам и по центру выпиливаем треугольник, на этот раз полностью. Получаем две одинаковых части с торцами под 45 градусов. Просверливаю отверстия, зенкую, на места соприкосновения наношу клей и при помощи саморезов прикручиваю ко второму бруску. Важно сделать это максимально ровно, поэтому фиксирую струбциной, чтобы ничего не съехало.
Далее из отрезка фанеры подготавливаю несколько пластин, промазываю торцы отпиленного бруска клеем и фиксирую на шпильки. А для более удобной работы сверху устанавливаю еще один треугольник, к которому буду закреплять рамки во время работы.
Для соединения деревянных заготовок можно использовать разные способы.
Где-то можно обойтись только гвоздями. Где-то используются шурупы. Если нужно, чтобы крепеж не был виден, то мастера применяют столярный клей.
В сегодняшней статье рассмотрим 10 видов самых распространенных столярных соединений, и выясним, какое из них самое прочное.
Клей ПВА
Отпиливаем два куска доски. С одной из сторон запиливаем заготовки под углом 45 градусов.
Соединяем вместе, предварительно смазав стыкуемые поверхности клеем. Фиксируем детали с помощью струбцины.
Есть еще один вариант соединения
В одной из заготовок вырезаем паз на толщину доски. Стыкуемые поверхности смазываем клеем, и затем соединяем их вместе. Фиксируем струбциной.
Давайте рассмотрим и 3 способ
На краях заготовок с одной из сторон вырезаем «ступеньки», после чего промазываем клеем, и соединяем вместе. Фиксируем струбциной.
Клей + гвозди
Это, пожалуй, самый простой способ углового соединения.
Отпиливаем два куска доски. На торец одной из заготовок наносим столярный клей ПВА. Прикладываем вторую доску, и забиваем два гвоздя перпендикулярно поверхности доски.
Также существует более «продвинутый» вариант. Делаем все то же самое, но гвозди забиваем не прямо, а под небольшим углом.
Клей + шурупы
Отпиливаем два куска доски. На торец одной из заготовок наносим столярный клей ПВА. Прикладываем вторую доску, и высверливаем отверстия. После этого вкручиваем саморезы.
Есть и другой вариант
Делаем все то же самое, но отверстия сверлим под углом 10-15 градусов. И потом вкручиваем саморезы.
Клей + шкант
Края заготовок с одной из сторон отпиливаем под углом 45 градусов. Дополнительно прорезаем в торцах пазы.
Смазываем стыкуемые поверхности столярным клеем, и соединяем их вместе с помощью плоского шканта из дерева. Фиксируем струбциной.
Также можно использовать и классические цилиндрические шканты.
Отпиливаем две доски, и сверлим в них отверстия под шканты. Затем соединяем обе заготовки под углом 90 градусов, предварительно смазав столярным клеем, и забиваем в них деревянные шканты. Отпиливаем выступающие части. Фиксируем струбциной.
С помощью суперклея
Отпиливаем два куска доски. На краях заготовок с одной из сторон вырезаем «ступеньки». Соединяем обе детали, предварительно нанеся на стыкуемые поверхности суперклей. Фиксируем заготовки струбциной.
Какое угловое соединение прочнее
Чтобы ответить на этот вопрос, мастер провел испытание всех 10 видов соединений на прочность.
По итогу тестирования самым прочным оказалось соединение на клей ПВА под углом 45 градусов. Без всяких гвоздей, шкантов и саморезов. Это соединение выдержало нагрузку в 40 кг.
Видео по теме
Подробный обзор десяти столярных соединений и испытания под нагрузкой можно посмотреть ниже — в авторском видеоролике. Своим личным опытом с нами поделился автор YouTube канала The Maker. Спасибо за внимание.
Когда необходимо соединить две деревянных заготовки (доски, бруски и т.д.) встык под прямым углом, можно использовать простой, надежный и проверенный временем способ соединения — на шкантах.
Чтобы соединить две заготовки данным способом, нужно будет сделать сначала специальное приспособление — кондуктор или шаблон его еще называют. Как сделать это приспособление, читайте здесь.
Первым делом необходимо отрезать две заготовки (в данном случае — это два куска доски) под углом 45 градусов. Это можно сделать на торцевой пиле или в специальном столярном приспособлении, больше известном, как стусло.
Основные этапы работ
На следующем этапе чертим линии по центру среза, после чего совмещаем ее с линией на кондукторе. И сверлим в обеих заготовках по два торцевых отверстия при помощи электродрели.
Потом в одну из заготовок вставляем деревянные шканты нужного диаметра, и стыкуем ее со второй заготовкой. Сначала делаем это «на сухую», чтобы проверить, все ли нормально подходит, а потом «садим» шканты на клей (столярный ПВА).
Подробно о том, как соединяются заготовки при помощи шкантов, а также как сделать кондуктор, мы рекомендуем посмотреть в данном видеоролике.
Начинающим домашним мастерам будет полезно узнать о методах соединения деревянных деталей. Этой теме мы посвящаем краткий ликбез, в котором будут описаны основные виды столярных соединений и сплачиваний с использованием клея, гвоздей, саморезов или шкантов, либо вовсе без них.
Правила выбора соединения в зависимости от типа нагрузки
Наиболее просты торцевые соединения, их применяют при необходимости нарастить деталь. Лучше всего такие соединения переносят нагрузку сжатия, однако при вырубке замков специальной формы можно достичь хорошего сопротивления скручиванию, растяжению и изгибу. Стандартный вариант торцевого соединения — с подрезкой на половину толщины обеих деталей. Срез может быть прямым или косым, при необходимости препятствовать изгибу, растяжению или скручиванию на конце каждого среза нарезают шип или тупой угол, либо делают срез ступенчатым, образуя своего рода «замок».
1 — прямая накладка вполдерева; 2 — косая накладка; 3 — прямая накладка со ступенчатым стыком; 4 — накладка вполдерева с косым стыком; 5 — косой накладной замок; 6 — соединение вполдерева с косым шипом
Угловые и боковые соединения применяются для соединения прямых деталей в ферму или каркас. Обычно эта часть конструкции опорная, поэтому основные нагрузки приходятся на смещение и сжатие. Если конструкция испытывает статичную предусмотренную нагрузку, на одной из деталей нарезают прямоугольный шип, а на другой — паз или проушину соответствующих размеров. Если возможно действие на разрыв конструкции, шип и паз нарезают в форме трапеции.
Угловые соединения: 1 — с открытым сквозным шипом; 2 — с глухим закрытым шипом; 3 — со сквозным косым шипом
Накладные крестовые и Т-образные соединения используют, как правило, для дополнительных связей между ответственными деталями конструкции. Основная нагрузка в них — на сжатие, смещение и разрыв. Первые два типа нагрузки устраняются подрубкой в полдерева или меньше с последующим совмещением деталей. Плечи зарубок принимают основную нагрузку на себя, остается лишь закрепить соединение шурупами или накладными скобами. В ряде случаев для укрепления связи используют шкант или вырубают шип с клином.
1 — крестовое соединение накладкой вполдерева; 2 — крестовое соединение с посадкой в одно гнездо; 3 — Т-образное соединение с потайным косым шипом; 4 — Т-образное соединение с прямой ступенчатой накладкой
Отдельный тип соединений — ящичные. Предназначены они для соединения досок под прямым углом. Обычно для ящичного соединения на каждой доске нарезают зубья, ширина которых равна расстоянию между ними. На разных досках зубья нарезаны со смещением, поэтому при соединении угол из досок выглядит как одно целое. Зубья также могут иметь клиновидную форму, препятствующую разрыву угла в одном направлении, либо скрепляются дополнительно клеем или гвоздями.
Ящичные угловые соединения: 1 — с прямыми сквозными шипами; 2 — с косыми сквозными шипами
Как сделать шиповое соединение
Для изготовления шипового соединения нужно обвести обе детали линией разметки по всем граням на расстоянии от торца, равном ширине соединения. На двух противоположных сторонах и торце линиями отмечается тело шипа, разметка на обеих деталях полностью идентична.
Шип подрезают с боков ножовкой для поперечного реза и скалывают древесину с помощью стамески. Ширину шипа делают на 2–3 мм больше для последующей точной обработки ножом или долотом. Паз вырезают ножовкой для продольного реза и скалывают стамеской, также оставляя небольшой припуск на обработку. Далее следует подгонка, в процессе которой детали совмещают и добиваются максимально плотного прилегания.
При Т-образном шиповом соединении на одной из деталей нарезают центральный шип или паз, а на другой выдалбливают проушину или делают две боковые подрезки в зависимости от типа первой детали. Для изготовления проушины используют стамеску, обращая наклонную часть лезвия внутрь отверстия. Если проушина не сплошная, шип делаю на 8–10 мм больше глубины и обрезают его конец в форме развернутого клина. Так при забивании шип сам себя разопрет, и деталь будет прочно посажена.
Для соединения широких деталей можно использовать ящичное соединение, нарезая несколько шипов и пазов. Самый простой способ скрепить шиповое соединение — просверлить его насквозь поперек шипов и забить в отверстие деревянный шкант (оконное угловое соединение).
Как срастить доски на клею
Очень популярный метод соединения досок и брусков — продольное и поперечное склеивание. При соединении досок широкой стороной торец может быть ровным, хотя в большинстве случаев используют пазогребневый профиль. Очень важна плотная подгонка деталей, чтобы слой клея был как можно более тонким, только так можно достичь максимальной прочности. Иногда на торец, смазанный клеем, наносят небольшое количество хлопкового волокна, это повышает качество сцепки.
Доски можно соединять и в профиль, но для этого потребуется выполнить клиновидную зубчатую нарезку обоих торцов со смещением в пол зуба для разных деталей. В домашних условиях такую операцию можно выполнить с применением ручного фрезера.
Для склеивания деталей используют казеиновый клей или ПВА высокой концентрации, для придания прочности в клеящее вещество добавляют просеянную древесную муку. Поверхности покрывают клеем и выдерживают на воздухе 3–5 минут, после чего помещают под гнет или сдавливают струбцинами. Такое соединение получается прочнее самого дерева и никогда не ломается по стыку.
Как сплачивать элементы несущих конструкций
Для несущих конструкций используют два вида соединений — наращивание и сочленение. Самый простой способ срастить две детали — выполнить надрез ножовкой на половину толщины на одинаковом расстоянии от торцов, а затем сколоть топором лишнюю древесину. После сопоставления двух деталей соединение обычно скрепляют двумя накладными планками, прибитыми сбоку от разреза. Склеивание тоже возможно, но только при плотной подгонке деталей.
Надрезанные в полдерева торцы можно свести практически под любым углом, это основной метод соединения кровельных ферм. Для скрепления деталей необходима дополнительная стягивающая связь: брус прикладывают к соединенным деталям сбоку на расстоянии в 30–50 см от угла и подрубают в половину толщины по местам соприкасания, а затем скрепляют конструкцию гвоздями.
Часто вертикальные и наклонные конструкции нуждаются в опоре, например при соединении стропильной системы с балками перекрытия. В этом случае выполняется зарубка посадочных гнезд на горизонтальной балке, в которые будут вставлены стойки. Очень важно соблюдать угол наклона и делать подрубку не более чем на треть толщины бруса.
Соединения со специальными связями
Практически все столярные соединения выполняются с дополнительными укрепляющими связями. В самом простом примере роль таких выполняют гвозди или саморезы.
При наращивании деталей узел может укрепляться сквозным болтовым соединением, хомутами, скобами и глухарями, либо его просто обматывают холоднокатаной проволокой. Сращенные вертикальные опоры достаточно скрепить двумя накладными планками — деревянными или металлическими.
Угловые соединения чаще всего скрепляют скобами, накладными пластинами или уголками. В случаях, когда надо сохранить небольшую подвижность соединения, используют один сквозной болт, который либо прошивает поперек место накладки деталей, либо стягивает их в продольном направлении с минимальным отступом от накладки.
Место крепления специальной связи должно быть удалено от края не менее чем на 10 диаметров крепежного элемента и не иметь пороков. Важно помнить, что часто связи не обеспечивают общую прочность соединения, а только компенсируют неучтенную нагрузку.
Склейка древесины значительно расширила возможности домашних мастеров. Существующие технологии и тонкости процесса.
Изготовление мебели своими руками приобретает все большую популярность и в силу дороговизны готовых изделий, и благодаря большому количеству исходных материалов, появившихся в свободном доступе. В домашних условиях с минимальным набором соответствующих инструментов реально собрать жизнеспособную мебель, которая будет исправно служить и радовать своим видом. Одним из максимально востребованных способов соединения древесины является склейка, позволяющая получить прочные, монолитные детали. Склеивание может использоваться как самостоятельный крепеж или как дублирующий, при применении внешних элементов, таких, как нагели, шпонки или саморезы.
Суть процесса
Перед склейкой детали обрабатываются, это делается не только для очистки поверхности, но и позволяет раскрыть древесные поры. При нанесении клеевой состав проникает через поры в структуру древесины, в межклеточное пространство, и при застывании образует множество тончайших нитей (паутинок), надежно «сшивающих» заготовки между собой. Прочность правильно выполненного шва превышает прочность самой древесины, при тестировании на излом деталь ломается не в месте склейки, а по цельному дереву.
Посредством склеивания получают изделия с лучшими, чем у массивных, параметрами. В процессе склейки подбирают подходящие по фактуре и оттенкам элементы, отбраковывают поврежденные, треснутые и сучковатые участки. В результате у склеенных деталей прочность больше, чем у обычного дерева, а посредством наклеивания на лицевые поверхности тончайшего шпона изделиям придают вид ценнейших пород. Склеенная по всем правилам древесина гораздо меньше коробится, трескается и рассыхается, чем массив.
Чем склеить доски. Технология
Существует несколько способов соединения деталей при склеивании.
- Склейка на гладкую фугу – соединение гладких деталей, без увеличения площади проникновения.
- Склейка на микрошип – увеличение площади проникновения на 2,5 – 5 мм за счет создания на детали зубчатого рельефа (с помощью фрезера).
- Склейка на зубчатый шип – увеличение площади проникновения на 10 мм за счет создания зубчатого шипа.
- Склейка на шпунт-гребень (шип-паз, ласточкин хвост, косой шип) – дополнительное сцепление за счет пазового соединения.
Хотя в определенных ситуациях, когда предполагаются особые условия применения, актуальны пазовые и шиповые соединения, в большинстве случаев детали склеиваются на гладкую фугу. Современные клеевые составы проникают глубоко в структуру и создают прочный шов без дополнительной выборки древесины.
Как склеить доски между собой. Параметры
Склеиваемая древесина должна иметь показатель влажности в пределах 8 – 12%, максимум – 18%. Если есть необходимость склеить влажные детали, используют специальный состав, в процессе затвердевания он вытягивает влагу из дерева. При склеивании болванок с различной влажностью не допускается перепад больше 2%, чтобы избежать внутреннего напряжения в клеевом шве из-за деформации более влажной детали. Температура склеиваемых заготовок колеблется в пределах 15 – 20⁰С, поэтому работы проводятся в теплых помещениях (18 - 22⁰С). На холоде большинство составов кристаллизуется, что приводит к ухудшению качества склейки и затрудняет процесс.
Заключительная подготовка древесины (строгание, фугование, обработка наждачкой) проводится непосредственно перед склеиванием, чтобы повысить проницаемость клея и избежать коробления. Важно не только подобрать детали по габаритам, структуре и внешним данным, но и правильно их расположить.
- При склеивании по длине используются планки только одного типа распиловки – тангентальной или радиальной.
- При склеивании и по длине, и по ширине не допускается чередование разных частей древесины – ядро укладывается с ядром, заболонь (молодая, крайняя часть) с заболонью.
- Годовые кольца соседних заготовок из досок или брусков должны быть направлены в разные стороны или под углом друг к другу от 15⁰.
Стандартная толщина мебельных щитов – 2 см, но, чтобы склеить деревянные щиты в домашних условиях, при выборе досок для щита учитывается предположительный отход при обработке, поэтому заготовку подбирают толщиной до 2,5 см. Лишок снимется в процессе первичной обработки, при устранении дефектов, и после склейки, при шлифовании щита. Если распускать для мебельного щита доску в 5 см толщиной, получаются две заготовки с одинаковой текстурой и оттенком, что увеличивает декоративность изделия. Для щитов подбираются доски древесины одной породы, шириной до 120 мм, чтобы была возможность качественно обработать кромки щита, длина болванок должна иметь запас (2 – 5 см).
Клеящие составы
Используемые клеи подразделяются на две основных группы.
Синтетические – получаемые на базе смол или поливинилацетатных дисперсий (ПВА). Они характеризуются повышенной прочностью получаемого соединения, влагостойкостью, биостойкостью. К недостаткам относится наличие вредных веществ, которые могут выделяться в окружающую среду в процессе работы и дальнейшей эксплуатации. Этим «славятся» составы на базе фенолформальдегидных смол. Современные ПВА дисперсии и их производные нетоксичны и обычно используются в бытовой сфере и считаются универсальными для дерева. Основная масса синтетических смесей готова к употреблению. Нуждается в доводке эпоксидный клей, для работы с ним входящий в комплект отвердитель смешивается с эпоксидной смолой.
Натуральные смеси – животные, растительные, минеральные. Безопасны, дают прочное соединение, но выпускаются в виде полуфабрикатов, которые приготавливаются перед использованием. При приготовлении необходимо четко следовать инструкции и соблюдать дозировки, в противном случае качество клея не позволит получить прочное соединение. Для приготовления клея обычно требуется развести концентрат-порошок водой до нужной консистенции (может потребоваться определенный период для набухания) или расплавить твердые частицы. Не допускается прямое воздействие огня, применяется «водяная баня», на которой масса с добавлением воды после набухания расплавляется до однородной консистенции.
Склеивание
При склеивании деревянных поверхностей клей наносится на обе детали равномерным слоем. Толщина слоя зависит от разновидности клея, его консистенции и типа склеиваемых поверхностей – чем тоньше древесина, тем тоньше слой. Клей должен смочить деталь, но не избыточно, при соединении элементов наружу должен выделиться ровный валик. Клеевые потеки удаляются с поверхности, как только немного схватятся, скребком или шпателем. Застывший лишний клей сильно портит внешний вид деталей и усложняет их дальнейшую обработку.
После нанесения клея детали выдерживают определенный промежуток времени, это позволяет составу проникнуть глубже, одновременно испаряется лишня влага, концентрация клеящих веществ повышается. Во время выдержки не допускается заветривание шва на сквозняке или его запыление. Некоторые разновидности натурального клея (костный, мездровый) нужно наносить в горячем виде, мгновенно скрепляя детали без выдерживания, так как по мере остывания состав теряет свои свойства.
Для получения максимально прочного соединения, при склеивании древесина запрессовывается – подвергается сжатию посредством специальных прессов. В домашних условиях для этих целей используют подручные средства – тиски, струбцины, кулачковые приспособления, рамки из металлического уголка с зажимными механизмами. Давление при прессовании древесины выдерживается в диапазоне от 0,2 до 1,2 МПа. На производстве возможны большие величины, в домашних условиях таких показателей, чтобы детали конструкции склеились, достаточно.
При соблюдении технологии склейки клеевой шов получается прочным и надежным, и, в отличие от способа соединения деталей металлическим крепежом, не портит внешний вид.
Для любителей создания предметов обихода своими силами на FORUMHOUSE открыта тема о мебели для дома и дачи . Как организовать удобный уголок для работы с деревом, можно узнать в статье об обустройстве столярной мастерской . В видео о деревянных элементах в загородном доме показаны интересные изделия, сделанные пользователями портала.
Читайте также: