Способы соединения досок в щиты

Обновлено: 13.05.2024

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.

на Вторник 18 июля 2006
добавил: Masterovoy

категория Статьи

Сплачивание досок и щитов

Сплачивание — это соединение брусков или досок по ширине кромками в щиты или пластями в блоки. Сплачивание можно производить различными способами - рис.

Способы соединения щитов:

а — на гладкую фугу; б — в четверть; в — на рейку; г - в паз и гребень; д — в паз и треугольный гребень; е — на шип ласточкин хвост

При сплачивании важно подбирать детали по направлению волокон. Склеивая детали на гладкую фугу в массивные щиты, во избежание коробления одноименные правые пласти брусков обращают в противоположные стороны, а одноименные кромки — одна к другой. Во избежание коробления щиты укрепляют шпонками, вклеенными и наклеенными рейками. Для большей формоустой-чивости щиты склеивают из трех или пяти однослойных щитов со взаимно перпендикулярным направлением волокон рис.

Виды щитов:

а — со шпунтом; б — с наконечником в паз и гребень; в — с вклеенной в торец рейкой; г — c вклеенной треугольной рейкой; д — с наклеенной треугольной рейкой; е — порелейный трехслойный

Виды и способы соединений по кромкам, применяемых в сто-лярно-мебельных изделиях согласно ГОСТ 9330—76, приведены на следующем рисунке

Виды и способы соединений по кромкам:

а - К-1 (на рейку); б — К-2 (в четверть); з, г — К-3, К-4 (в паз и гребень прямоугольный); д — К-5 (в паз н гребень трапецеидальный); е— К-6 (на гладкую фугу)

Параметры и размеры соединений, обозначенные на рис., приведены ниже.

Соединение K-1: l1=20. 30 мм; l1-l=2..3 мм; S1 = 0,4S0 (для реек из древесины); S,—0,25S0 (для реек из фанеры); / — ширина рейки; l1 — ширниа паза. Соединение К-2: h=S0/2=0,5 мм (h — высота щечки):

S0. 12 . 15 16 . 20 21 . 30 32 и более
b . 6 8 10 16
Соединение К-3: г=1. 2 мм; l1-l=1. 2 мм; l- высота гребня; l1 — глубина шпунта; г — радиус закругления; размеры I и S1 в зависимости от S0, мм:
So . 10 . 12 12 . 19 19 . 25 25 . 29 29 . 40
S, . 4 6 8 10 12
l . 6 6 8 10 12

Соединение К-4:
S0 (толщина детали). 29 36
S (ширина гребня) . 6 9
S1 (ширина шпунта) . 7 10
l (высота гребня) . 6 6
l1 (глубина шпунта). 7 7
b (ширина заплечика гребня) . 15 17
b1 (то же шпунта). 14 16

Соединение К-5:
S0 (толщина детали) . 12 . 13 15 . 16 20. 22 25 30. 35 40 . 45 50 . 60
S1 (ширина основании гребня (проушины) . 5,5 6,5 8,5 9,0 11,5 14,5 16,5
l (высота гребня) 7 8 10 10 12 12 12
l1 (глубина шпунта) . 8 9 11 II 13 15 15
r (родиус закругления). 1,5 2 2 2 3 3 3

Расчетные толщины шипов и диаметры шкантов соединении типов УК н УС округляют до ближайшего размера: 4, 6, 8, 10. 12, 14, 16, 20 и 25 мм. В соединениях типов УК-1. УК-7 значения S2 установлены для симметричного расположения шипов. При различных толщинах соединяемых деталей S, назначают в зависимости от толщины детали с шипом. В соединениях типов УК-1. УК-3 и УК-7 допускается дополнительное крепление соединения нагелем на клею, а угол а принимают в зависимости от конструкции изделия. Угловые соединения (концевые н срединные) допускается выполнять с фасками и фальцами, размеры которых соответствуют стандартизованному дереворежущему инструменту. Допускается подсечка заплечиков под углом 455. Дно паза может быть плоским илн другой формы в зависимости от формы соединяемой детали.

При соединении узких досок получают щиты нужных размеров.

Соединяют доски различными способами: на гладкую фугу, на рейку, в четверть, в паз и гребень прямоугольный и треугольный и в «ласточкин хвост».

При соединении на гладкую фугу каждую доску или рейку, соединяемую в щит, называют делянкой, а шов, образуемый при соединении делянок, — фугой.

Во избежание коробления делянки по направлению волокон подбирают таким образом, чтобы соединяемые кромки были одноименны, т. е. заболонь к заболони, сердцевина к сердцевине, а соседние пласти — взаимно противоположны.

Соединение досок в щиты

Соединение досок в щиты:

а — на гладкую фугу,
б — на рейку,
в — в четверть,
г — в паз и гребень,
д — в паз и треугольный гребень,
е — в «ласточкин хвост».

Для получения качественной делянки кромки ее фугуют под прямым углом к пласти. Если при соединении кромок смежных делянок не обнаруживается просветов, то прифуговка выполнена качественно.

При соединении на рейку по кромкам делянок выбирают пазы, в которые вставляют рейки, соединяющие между собой делянки. Ширина паза и толщина рейки должны составлять 1/3 толщины делянки.

При соединении в четверть в соединяемых делянках выбирают по всей длине четверти. Глубина и ширина четверти обычно составляют половину толщины делянки. Такой вид соединения применяется при подшивке потолков, в досках обшивки перегородок и др.

Для соединения в паз и гребень по всей длине кромки с одной стороны делянки отбирают паз, а с другой — гребень.

Соединение в паз и гребень используют при изготовлении досок для покрытия полов, устройства подшивных потолков, изготовления подоконных досок, обшивок. Шипы в «ласточкин хвост» применяют в ящичных соединениях.

Соединения, применяемые при сборке щитов

Соединения, применяемые при сборке щитов:

а — со шпонками,
6 — с наконечником в паз и гребень,
в — с вклеенной рейкой в торец,
г — с вклеенной треугольной рейкой,
д — с наклеенной треугольной рейкой.

Чтобы щиты не коробились, их соединяют на шпонки, крепят наконечниками в паз и гребень с вклейкой рейки в торец. Вклеенные рейки могут быть прямоугольные, треугольные и наклеенные.

Подборка разных интересных и оригинальных столярных соединений. Подборка пополняемая.

Тройное соединение с одинаковыми элементами

Особенностью этого соединения является то, что все три элемента сделаны по одному шаблону

Пример такого соединения, только с ещё одной полочкой показала Anita Krizsán:

Залипательные столярные соединения без клея и гвоздей

На канале «Столярка наизнанку» мастер показал, как делают поперечные соединения с фиксацией без применения клеевых составов.

Столярное соединение шип-паз с закреплением шпонками

Это соединение продемонстрировал мастер своём инстаграме Douglas Fir Design (douglasfirdesign)

Простые угловые столярные соединения

В этом видеоролике Celal Ünal продемонстрировал простые техники выполнения угловых соединений для дерева. В этом видео показаны следующие столярные соединения:

1. Соединение со скрытыми шурупами

2. Шлицевое соединение на ус

3. Соединение на ус усиленное круглыми шипами

4. Соединение на ус усиленное шпонками

5. Соединение на ус усиленное косыми шпонками

6. Ящичное соединение шип-паз

7. Соединение на ус с имитацией соединения типа ласточкин хвост

8. Соединение типа ласточкин хвост со скошенными крайними шипами

А также, как изготавливались самодельные приспособления для работы с некоторыми соединениями.

Как стянуть соединение на ус

Фото от Доминик Дудкевич

Столярные соединения в подстолье

и после финишного покрытия

Шип-паз с расклиниванием

Продемонстрировал: Ben Bartholomew (cleancutwoodworks)

Японский ласточкин хвост

Столярное соединение сделал Эллиотт (elliottbutterwick), студент студии Robinson House Studio (robinsonhousestudio) Еще один отличный клип нашего 50-недельного студента подходит для этого очень сложного японского соединения типа «ласточкин хвост». Это очень напряженный момент, когда вы узнаете, были ли усилия нескольких дней работы ненапрасными. В этом случае всё завершилось удачно.

Раздвоенный ласточкин хвост

Это столярное соединение Simeon Dux (simeondux) использовал при изготовлении изголовья кровати.

Замковое столярное соединение на профессиональном оборудовании

Столярное соединение трёх элементов (его ещё называют японским и кроватным) выполнено на профессиональном оборудовании в мастерской компании The Dusty Lumber Co

Видео про то, как это было сделано:

Столярные соединения от Люка Петерсона

Несколько столярных соединений от начинающего австралийского столяра Люка Петерсона

Шип-паз с усилением шкантами

С двумя сквозными шкантами

С одним сквозным шкантом

Ласточкин хвост с разноразмерными шипами и скруглением

Вручную выполненный ласточкин хвост с закругленным краем. Древесина создает естественный цветовой градиент, переходя от продольной текстуры к торцевой.

Соединение дна и боковины шкатулки

Можно сказать, идеальное соединение, сделал в самостоятельно оборудованной мастерской мастер Marc Fischer

Декоративные ящичные соединения от Mohsen Rezaei

Делает такие соединения иранский мастер Mohsen Rezaei (mohsenrezaei.t)

Обычно различные лесоматериалы имеют определенные размеры, но в строительстве иногда нужна нестандартная ширина или длина. Именно поэтому существуют разнообразные варианты соединений, которые позволят сделать необходимую доску или брусок. При этом применяются врубки, которые можно выполнить своими руками или при помощи специального оборудования.

Основные способы

В столярном или строительном деле нередко приходится срастить две доски. Довольно часто соединение необходимо, когда есть несколько коротких отрезков и из них надо составить один с конкретной длиной. Конечно, такой способ можно использовать не для всех изделий. Например, склеивание уместно, если делается полотно двери или стропила, но составные части не подойдут для пола или лавочек.

За время работы с древесиной человек научился скреплять между собой доски самыми различными способами. К примеру, опытному столяру не составит труда из трех сделать одну. Важно знать, что чем меньшее количество отрезков будет использовано в процессе сращивания, тем в итоге прочнее окажется конечное изделие. Также следует брать доски для состыковки по длине с одинаковой шириной. Чтобы лучше понимать, как качественно соединять доски между собой, стоит рассмотреть каждый из методов более подробно.

По ширине

Лесоматериалы небольшой ширины скрепляют, чтобы получить щит определенного размера. Для этого можно использовать различные стыковочные методы.

На фугу. При таком стыке доски называют делянками, а получающийся шов – фугой. Хорошая прифуговка получается только в том случае, если между соседними досками нет ни малейших зазоров.
На рейку. Суть метода в том, что на краях доски надо выбрать пазы, в которые войдут рейки. Именно при помощи последних и будет производиться соединение делянок между собой. Толщина рейки и самого паза должны составлять треть от толщины материала, который будет скрепляться.
В четверть. В соединяемых делянках по всей их длине надо выбрать четверти. Важно, чтобы ¼ не была больше половины толщины самих досок.
В паз и гребень (в ребро). При такой стыковке с одного края доски делается паз, а с другой – гребень. Форма соединительных элементов может быть треугольной или прямоугольной. Стоит отметить, что треугольники обеспечивают меньшую крепость. Конечно, прямоугольные гребни и пазы менее экономичны по расходу материала, но зато их удобно использовать в различных местах.
«Ласточкин хвост». Принцип стыковки как и в предыдущем методе. Основное отличие – в форме гребня в виде трапеции, напоминающей хвост ласточки. При этом методе нередко используются шпонки.

По длине

Когда доски необходимо соединить так, чтобы получилась как можно большая длина, используют ряд методов.

Вплотную.
В паз и гребень подразумевает, что с одной стороны доски будет сделано углубление, а с другой – выступ, подходящего размера.
На ус – является весьма непростым методом, так как требует точности. Предполагается, что края доски спиливаются так, чтобы получилась наклонная плоскость.
Зубчатое клеевое соединение является наиболее крепким типом. Выполняется в виде двух и более зубцов на одной доске и с соответствующими прорезями на другой.
В четверть – полностью соответствует своему названию, когда концы доски спиливают вдоль на 25%, а затем соединяют друг с другом.
На рейку – делается путем пропилов на концах досок и вставкой в них небольшой рейки.

Для сращивания брусков также есть ряд вариантов, которые пользуются наибольшей популярностью.

Вполдерева – можно применять, если длина составляет не менее 2 от размера толщины бруска. Чтобы повысить надежность, можно использовать деревянный гвоздь (нагель).
Косой прируб – используется с укорачиванием торцов. Для закрепления также применяются нагели.
Накладной замок (прямой или косой) – хорош в конструкциях, в которых есть усилие на растяжение. Если тип прямой, то замок располагают сразу на опоре, а при косом – рядом.
Натяжной замок (прямой или косой) – отличаются хорошей прочностью. Однако этот метод является сложным. Стоит учитывать, что в процессе усыхания дерева клинья будут ослабляться. Именно поэтому не стоит использовать данный замок для конструкций с высокими нагрузками.
Впритык – подразумевает, что оба конца доски будут помещены на опору, а затем скреплены с использованием скоб.

Среди скреплений досок или бревен в строительстве, например, каркасных зданий, можно выделить следующие варианты.

В половину дерева – представляет собой выруб или срез половины толщины на краях досок, а затем их соединение под углом в 90 градусов.
Угловым сковороднем – похож на предыдущий метод. Основное отличие в том, что одно из бревен будет меньше в ширине, по сравнению с другим.
Шиповой.
Вполулапу – делается зарезкой наклонных плоскостей на краях досок, что обеспечивает очень плотную стыковку. Стоит подчеркнуть, что для определения угла наклона имеется отдельная формула.

По высоте

Скрепляют бруски крест-накрест по высоте чаще всего, когда ведется строительство конструкций мостов. Различают следующие типы соединений:

в половину дерева;
на 1/3 или на 1/4;
зарубка бруска.

При наращивании досок по высоте также выделяют несколько типов скреплений:

впритык с потайным шипом;
впритык со сквозным гребнем;
в половину дерева с креплением хомутами;
в половину дерева с креплением полосой из стали;
прируб косого типа с крепежами в виде хомутов;
вплотную;
крепление с помощью болтов.

Как правило, стыки составляют 60-66% от размера толщины соединяемых деталей.

Шиповое скрепление

Для перекрытия довольно часто используют соединение с шипами и углублениями. Начинать данный процесс надо с обвода контура деталей с помощью разметочных линий. При этом от торца важно сделать отступ, который будет равен ширине скрепления. Линиями также следует пометить на обратных сторонах досок и торце сам шип. Необходимо проявить аккуратность и точность, чтобы на деталях разметка совпала во всех местах.

Для подрезки шипообразного выступа используется ножовка. Ею осуществляется пропил с боков, а затем древесина убирается стамеской. Стоит сделать шип на пару миллиметров больше, чтобы затем более точно обработать его долотом. Для изготовления паза делают продольный разрез, который затем дорабатывают стамеской. Здесь также важно оставить несколько миллиметров припуска под обработку.

После этого выполняется подгонка. Данный процесс подразумевает совмещение деталей так, чтобы они как можно плотнее прилегали друг к другу.

Встречается Т-образное скрепление, когда на одной из досок делается основной шип, а на другой – проушина. Данный метод хорош тем, что при соединении крепежный элемент прочно войдет на свое место и надежно соединит детали.

Широкие доски отлично сращиваются путем ящичного метода, когда делается не один, а сразу несколько шипов и углублений. Проще всего скрепить соединение с выступами, просверлив насквозь и вставив в получившееся отверстие шкант из дерева.

Монтаж встык и под прямым углом

При соединении деревянных деталей встык важно выдерживать угол в 90 градусов. Этот процесс не предусматривает соединение вариантом внахлест или с использованием пазов. Скрепление методом встык не обходится без применения шурупов, гвоздей и других крепежных элементов. Они необходимы для надежной фиксации всех деталей. Помимо креплений, понадобится еще немало других инструментов и материалов:

древесина;
верстак (желательно переносной);
молоток;
шпатлевка;
отвертка;
карандаш;
уголки из металла;
клей для столярных работ;
пластины из металла в форме букв Т и Г, а также в виде треугольника.

При соединении досок встык весь процесс можно разделить на удобные этапы.

Фиксирование одной из досок на верстаке и наложение сверху на нее другой так, чтобы необходимые элементы были встык. При необходимости можно сделать разметку.
Закрепление с использованием гвоздей или шурупов деталей. При этом важно, чтобы шляпка крепящего элемента была едва заметна на поверхности. Для этого стоит воспользоваться шпатлевкой. Чтобы древесина не расщеплялась, можно под гвозди и шурупы заранее сделать отверстия. Использование уголков из металла делает соединения на углах прочнее.

Чтобы соединения встык были более прочными, можно воспользоваться одним из методов укрепления.

Т-образный крепеж подходит, если надо соединить доски в виде буквы Т. Суть такого сращивания в том, что по центру досок ложатся плоские пластины, в которых сверлятся отверстия, а затем ввинчиваются шурупы. Крепеж получается надежным, но сильно заметным.
Уголки из металла позволяют создать раму под углом в 90 градусов. Важно крепить такие уголки с обеих сторон досок, которые сращиваются.

О том, как срастить две доски, смотрите в видео ниже.

Читайте также: