Виды клеевого соединения досок

Обновлено: 17.05.2024

Столярное дело основано на точной подгонке и склеивании деталей, причём именно последняя часть отвечает за прочность и долговечность изделия. Существует достаточно много разновидностей столярных клеёв, и сегодня мы расскажем о разнице между ними и правилах применения.

Общая классификация столярных клеёв
Как выбрать подходящий клей
Подготовка деталей к склеиванию
Нанесение клея и выдержка
Позиционирование, сжатие деталей
Обработка клеевых швов

Общая классификация столярных клеёв

Современный ассортимент клея для столярных работ включает более сотни наименований. Поэтому для начала кратко пробежимся по видам клея, их свойствам и наиболее популярным торговым маркам.

По происхождению все виды клея можно разделить на составы природного происхождения и синтетические. В свою очередь натуральные клеи могут включать вяжущие вещества животного и растительного происхождения, синтетические же разделяют по способу получения на конденсационные (формальдегидные) и полимеризационные (ПВА, полиамидные). В перечень натуральных клеящих веществ входят составы на основе казеина, коллагена и альбумина, к химическим составам относятся ПВА, формальдегидные, ПХВ, эпоксидные, а также большинство универсальных разновидностей клея. Как легко догадаться, наибольшее распространение получили клеи природного происхождения, прежде всего по причине низкой стоимости и хорошо отлаженной технологии производства.

Древесина — материал с высокой пористостью, ввиду чего для склеивания можно использовать практически любой клеевой состав. Однако поскольку большая часть столярных изделий эксплуатируется в бытовых целях, для их склеивания не принято использовать клеящие вещества, основанные на летучих растворителях. В этом и заключается второе преимущество натурального клея — он обеспечивает достаточную прочность при том, что не выделяет в окружающую среду никаких токсичных веществ.

Однако для ряда изделий требуется обеспечить устойчивость к разного рода внешним воздействиям. Преимущественно борьба ведётся над повышением влагостойкости, ведь большинство разновидностей натурального клея теряет прочность при намокании. Также может требоваться повышение адгезии, в основном такая необходимость возникает при склеивании деталей из твёрдых и плотных пород мелкососудистой древесины. Здесь лучшие показатели демонстрируют соединения на синтетических клеях.

Как выбрать подходящий клей

Если вы не профессиональный столяр, не стоит пугаться такого разнообразия составов для склеивания древесины. Можно пойти более лёгким путём — использовать проверенные временем виды столярного клея, экологически чистые и с определённым набором специальных свойств.

Клей натурального происхождения поставляется преимущественно в сухом виде и требует приготовления перед использованием. Главные недостатки натуральных клеёв — малое время жизни (до 2–3 суток) и низкая прочность соединений, обусловленная низкой степенью химической чистоты и ошибками, допущенными в ходе приготовления. При этом натуральный клей — оптимальный выбор для скрепления неответственных деталей со значительной площадью прилегающих поверхностей.

В качестве универсального клея большинство столяров используют составы фабричного приготовления на основе ПВА. Хорошо зарекомендовавшие себя производители — Titebond, Kleiberit, «Момент», они указаны в порядке снижения стоимости продукции и, соответственно, качества. Такие виды клея классифицируются по надёжности и качеству соединения индексом D с четырьмя порядковыми номерами. Чем выше номер — тем более выражены влагостойкость и прочность шва, могут проявляться и дополнительные свойства. Так, клей Titebond III, он же D4 в общей классификации, допускает контакт с пищевыми продуктами после высыхания, преимущественно этот клей используют для сборки торцевых разделочных досок.

Если площадь контакта склеиваемых деталей невысока, требуется высокая точность склейки или устойчивость к нагрузкам, лучше использовать составы на основе синтетических смол. Даже обычная эпоксидная смола ЭДП в таких случаях даст фору любому водорастворимому клею. Особенно выгодно её использовать для склеивания твёрдых пород древесины , в том числе и термомодифицированной, а также при соединении дерева с инородными материалами.

Подготовка деталей к склеиванию

При склеивании дерева действуют общие правила выполнения клеевых соединений. Фиксация будет тем прочнее, чем меньше толщина клеевого шва, глубже пропитка и ниже содержание посторонних примесей. Для этих целей склеиваемые поверхности должны быть тщательным образом подготовлены.

Склеивание деревянных деталей проводят до финишной шлифовки. Предварительно соприкасающиеся поверхности нужно тщательным образом зашкурить абразивной бумагой зернистостью не мене 300 грит чтобы снять мелкий ворс, мешающий впитыванию клея. Важно помнить, что зачищенная поверхность пригодна к склеиванию лишь определённое время: со временем верхний слой древесины окисляется, сосуды закупориваются пылью и поднимаются новые порции ворса.

При использовании водорастворимого клея обезжиривание не обязательно. Однако при склеивании на эпоксидной смоле или полиуретановом термоклее желательно удалить с поверхности остатки древесных смол и природных выделений с помощью концентрированного технического ацетона. О влажности склеиваемых деталей стоит сказать отдельно: умеренно повышенное содержание влаги (20–22%) при работе с водорастворимыми клеями немного замедляет процесс твердения, но в то же время способствует более глубокому впитыванию и в конечном итоге положительно сказывается на прочности соединения. А вот при использовании клеёв на жидких смолах повышенное (более 12–14%) содержание влаги категорически недопустимо, поэтому прилегающие поверхности предварительно просушивают горячим воздухом в течение 2–3 минут.

Нанесение клея и выдержка

Клей наносится на соединяемые поверхности максимально равномерно. Толщина слоя должна быть по возможности минимальной, но при этом достаточной для компенсации кривизны. Наличие воздушных полостей в клеевом шве сказывается на надёжности соединения крайне негативно. Особое внимание уделяют швам с неравномерной толщиной, достигающей в пике нескольких миллиметров: в таких соединениях клей рекомендуется смешивать с древесной мукой или целлюлозной фиброй.

В определённых случаях клей не несёт основной скрепляющей функции, а используется в качестве пластичного заполнителя. К таким ситуациям можно отнести укрепление клеем соединений на шипах и ламелях, также отчасти к этой категории относится сращивание древесины пазовым и микрошиповым способом. В таких случаях клей наносят с явным избытком, после чего ведётся достаточно кропотливая работа над удалением выступивших остатков.

На ровные и гладкие поверхности клей удобно наносить небольшим гибким шпателем, в качестве которого можно использовать обычную пластиковую карту. В пазы и небольшие отверстия, а также на шипы и фальцы клей вносится кистью с синтетическим ворсом. При склеивании деталей со значительной площадью прилегания требуется нанести большое количество клея максимально быстро, чтобы его впитывание происходило равномерно. Для примера можно взять всё те же торцевые доски и мебельные щиты: чтобы склеить несколько десятков брусков, клей по ним быстро раскатывают валиком. Это же относится и к наклейке шпона, и к склеиванию плоских частей фанеры .

Практически все виды клея требуют выдержки после нанесения на открытом воздухе. При контакте с кислородом клей проходит первичное отверждение, что позволяет ускорить процесс высыхания собранных деталей. Для клеёв на основе ПВА срок выдержки может составлять до 20–30 минут, для натуральных — до нескольких часов. Производителями могут даваться особые рекомендации, например, полиуретановый клей выдерживается до полной потери вязкости, после чего активируется температурным способом.

Позиционирование, сжатие деталей

Выдержка деталей помогает повысить вязкость клея, что хорошо способствует удерживанию деталей в положении склеивания. Однако такой подход используется преимущественно в моделизме и выполнении неответственных клеевых швов. В большинстве же столярных клеевых соединений требуется жёсткая фиксация деталей с использованием струбцин и упоров.

Скрепление деталей с дополнительным прижимом не только позволяет сохранить их положение во время высыхания клея, почти всегда сопровождаемого усушкой и короблением древесины от локального увлажнения. Поскольку клей становится более вязким, прижим помогает задавить ещё не схватившийся состав вглубь пор, что увеличивает прочность клеевого шва.

В столярном деле используется огромное количество струбцин разных типов и размеров . Для склеивания плоских деталей можно использовать и обычный гнёт, придавив изделие к столу грузом массой 7–10 кг. А вот для соединения линейных элементов нужно не только выдержать углы, но также сдавить детали, которые могут быть весьма габаритными. Обычные линейные струбцины прекрасно справляются с этой задачей, при недостатке длины к деталям можно прикрепить упор, но только если место его фиксации будет перекрыто другой деталью изделия. Также широко практикуется временное крепление упоров к делали струбцинами.

Для склеивания деталей под углом используют струбцины особой формы, имеющие две пары прижимов и неподвижные губки, жёстко закреплённые на раме в заданном положении. Этот инструмент можно заменить рядом приспособлений, что часто практикуется при склеивании под углами, отличными от прямых. Например, клинья, нарезанные по общему шаблону, могут выполнить роль временного упора. При таком методе позиционирования важно, чтобы усилие прижима имело направление как можно ближе к перпендикулярному относительно клеевого шва. Для этих целей затылочные части прижимов и упоров могут принимать самые разнообразные формы.

Обработка клеевых швов

В заключение дадим пару дельных советов о том, как обеспечить незаметность клеевых швов. Большинство столярных клеёв не просто так имеют полупрозрачный белый цвет: после высыхания незначительные потёки легко скрыть под слоем защитно-декоративного покрытия. Но существует и ряд исключительных ситуаций.

Например, незаметные изначально следы попадания клея на древесину отчетливо проявляются при пропитке маслом . Если планируется такое покрытие изделия, работать с клеем нужно максимально аккуратно. Выступившие из шва излишки клея не следует вытирать сразу, лучше дождаться их предварительного схватывания, после чего срезать модельным ножом. С потёками та же история: попытки вытереть приведут лишь к более глубокому впитыванию, поэтому каплю лучше просто промокнуть поролоновой губкой, а после высыхания зачистить дефектное место циклёй.

Если требуется удаление малых остатков выступившего клея, можно использовать растворители. В зависимости от типа клея таковыми могу выступать ацетон (для большинства клеёв на синтетических смолах), изопропиловый спирт (для основанных на ПВА), толуол (для универсальных резиновых клеёв и эпоксидных смол), а также обычная мыльная вода (для натуральных обратимых клеёв). Вытирать засохшие излишки нужно абсолютно чистой ветошью или хлопковой салфеткой строго в направлении клеевого шва.

Иногда возникает необходимость изготовить своими руками клеевое соединение из маломерных деревянных заготовок. Например, сделать столешницу для стола в комнате отдыха бани или широкую клееную доску для лавки в предбаннике. Именно поэтому в этой статье будет рассказано об основных видах клеевых соединений из деревянных деталей, информация о которых поможет сделать своими руками простое, но нужное в хозяйстве изделие.

Основные виды клеевых соединений древесины

Существует множество различных видов клеевых соединений, изготовить которые в домашних условиях практически невозможно. Для этого нужно специальное деревообрабатывающее оборудование. Но некоторые из них, такие как склеивание на гладкую фугу по кромкам или по пластям, вполне возможно сделать своими руками. Столешница для стола в бане – как раз одно из их этих соединений.

Все клеевые соединения подразделяются на два основных вида. Это:

Все они характеризуются повышенной прочностью, причем места склейки при соблюдении технологии изготовления, как правило, имеют большую прочность, чем сама древесина. По этой причине расчет на прочность проводят, как для монолитных деревянных элементов.

Несомненным достоинством клеевых соединений является то, что из маломерных и зачастую ненужных деревянных досок можно получить прочное и достаточно габаритное деревянное изделие как по длине, так и по ширине. Причем их конфигурация может принимать различные геометрические формы и сечения, начиная от плоской детали и кончая изогнутой заготовкой переменного сечения.

Поперечные клеевые соединения

К этому виду соединений относятся изделия, которые склеены одним из следующих видом:

По пластям.
По кромке.
По пласти и кромке.

Способ склеивания по пластям применяется для изготовления сборных деталей высотой, равной сумме всех высот клееных досок. Этим способом могут получаться как прямолинейные, так и криволинейные изделия. Например, для изготовления деревянной балки для перекрытия в бане.

Клееные детали по кромкам представляют собой заготовки, которые получаются путем склеивания нескольких элементов, расположенных в одной плоскости. Примером такого соединения может служить столешница или широкая доска для лавки.

Соединение одной доски по пласти, а другой по кромке называется клеевым соединением по кромке и пласти. Например, тавр, двутавр или швеллер представляют собой именно такой стык.

Продольные клеевые соединения

Клеевые соединения с продольными стыками служат для продольного сращивания деталей с целью получения клееной заготовки необходимой длины. К таким стыкам относятся как простые соединения (в торец, ступенчатое), так и более сложные (паз-гребень, на «ус» и зубчатое.

Стыковка деталей на «ус» имеет несколько подвидов, которые показаны на рисунке выше. Соединения на «ус» имеют уклон 1:10 по отношению к толщине склеиваемых досок. В связи с этим длина скошенного конца имеет значительную длину, что ограничивает применение этого стыка, например, для коротких склеивания досок. Более сложные усовые стыки применяются тогда, когда нужно исключить возможность смещения досок вдоль продольной стороны и повысить прочность клеевого соединения.

Когда нужно получить наиболее прочное клеевое соединение, применяют зубчатые стыки. В зависимости от выбранного типа стыка (вертикального или горизонтального), нарезанные зубья могут выходить за пласть или кромку доски. Высота зуба, как правило, не превышает толщину доски. Все остальные параметры зубчатого стыка обеспечиваются при нарезании специальной фрезой.

Технология склеивания деревянных деталей

Порядок расположения склеиваемых заготовок

Как говорилось выше, для склеивания деревянных деталей применяются малогабаритные доски как по длине, так и по ширине. Их толщина не должна превышать 50 мм, а ширина 180 мм. Перед склеиванием доски должны быть высушены до влажности не более 10-12%, удалены все сквозные сучки и видимые поверхностные дефекты. Превышение вышеуказанных параметров может привести к короблению клеевого соединения и, как следствие, невозможности применения его по назначению.

Перед поперечным склеиванием древесины, также еще важно правильно выполнить ориентация досок относительно годичных слоев и направления волокон древесины. Так, при склеивании досок по кромкам, фугованные смежные заготовки располагают по плоскости стыка заболонь к заболони (наружные слои древесины) и сердцевина к сердцевине. А при склеивании по пластям, годичные кольца на кромках смежных досок должны быть ориентированы в противоположные стороны. Выполнение этих условий позволит исключить коробление клеевого соединения.

Основные материалы

Для клеевых соединений в основном применяют древесные материалы хвойных пород (сосну или ель). Иногда для обеспечения большей прочности используют и другие породы древесины. Например, для ступеней лестницы могут быть использованы дубовые заготовки.

Если раньше применялся натуральный столярный клей, то в настоящее время используются однокомпонентные синтетические клеи на основе полиуретана или ПВА, которые в свою очередь могут подразделяться на классы D2, D3 и D4 (группы нагрузок). Классы D2 и D3 применяется для деревянных конструкций внутри помещений с незначительной влажностью. Клеи класса D4 используются как снаружи, так и внутри помещений с повышенной влажностью.

Например, клей «Kleberit 507.0» является однокомпонентным, влагостойким и термостойким клеем класса D4 на полиуретановой основе, а «RAKOLL® -EXPRESS 25 D» представляет собой высококачественный однокомпонентный клей класса D2 на основе ПВА для изделий с динамическими и статическими нагрузками, работающих внутри помещений.

Порядок работ при склеивании древесины

Сушка древесины до влажности не более 10-12%. Если используется покупная древесина, то, как правило, ее сушить не надо.
Распил досок на требуемые размеры, фугование по поверхностям склеивания с целью обеспечения плотного примыкания.
Удаление сучков и устранение дефектов.
Сборка нарезанных досок в пакеты с необходимой ориентацией по оболони и годичным кольцам в зависимости от вида клеевого соединения.
Разборка пакетов и, если будет делаться продольное склеивание, то вырезаются выбранные стыки.
Нанесение клея на стыкуемые поверхности и выполнение других операций согласно инструкции на клей.
После нанесения клея и выдержки заготовок в течение требуемого времени, склеиваемые элементы соединяются друг с другом и плотно зажимаются струбцинами или другим прижимным приспособлением.
Выдержка соединения в течение определенного времени в сжатом состоянии в соответствии с выбранным клеем.
Снятие с пресса клееной заготовки и выдержка ее не менее 24 часов.
Обработка стыков склеивания и, если требуется, дальнейшая доводка готового клеевого соединения.

Как говорилось выше, некоторые соединения в домашних условия выполнить невозможно. Например, такие стыки, как на «ус» или зубчатые изготовить без специального оборудования и режущих инструментов невозможно. Но простые стыки (в торец, по кромкам, по пластям) вполне можно сделать и применить его, когда будет строиться баня своими руками.

В подтверждение этому посмотрите видео, в котором показано, как изготовить клеевое соединение деревянных деталей по кромкам в виде широкой столешницы.

Дорогие друзья! Если не сложно, поделитесь в этих социальных сетях со своими знакомыми. Спасибо!

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.

Надежность и эстетика сложных конструкций из дерева во многом зависит от правильного выбора способа соединения ее составных частей. Особенно это актуально для каркасных изделий, несущих конструкций, где параметры безопасности выходят на передний план.

Качественное соединение деревянных деталей – залог долговечности, основа привлекательного вида изделия, показатель мастерства и профессионализма плотника и столяра.

Выбор вида соединения

Вообще, видов соединений деревянных заготовок существует огромное количество, поэтому рассказать можно только о некоторых из них, наиболее распространенных.

Одним из самых простых способов нарастить деревянную деталь (брус, бревно, доску), увеличить ее ширину является торцевое соединение. Существует несколько вариантов его реализации. Часто применяют простой и функциональный метод в половину толщины (вполдерева). В зависимости от предполагаемой нагрузки на деталь срез может быть ровным или косым. В отдельных случаях стык укрепляют с помощью фигурных вырезов – замков. Данный тип соединения препятствует растяжению, скручиванию, изгибу. Так сращивают брус между собой с целью удлинения.

Создание объемных рам или деревянных каркасов требует надежных соединений под различными углами. В этом случае рационально использовать соединение типа шип-паз или шип-проушина. Узлы в месте стыка деталей выдерживают нагрузку смещения, изгиба и сжатия. Если конструкции необходима высокая стойкость на разрыв, вырезы делают трапециевидной формы.

Дополнительные связи каркасных изделий, придающие жесткость конструкции, реализуют с помощью Т-образных или крестообразных соединений. Основная нагрузка на стыках – сжатие, смещение и разрыв. В особых случаях конструкцию дополнительно усиливают металлическими уголками, шурупами или гвоздями.

Для соединения досок между собой в коробчатые конструкции под прямым углом удобно использовать специальный ящичный паз. Как понятно из названия, данный способ часто применяют для создания объемных конструкций, в том числе ящиков для мебели. Качественно изготовленный ящичный стык выглядит монолитно, имеет привлекательный вид и выдерживает внушительные нагрузки. При создании деревянной мебели часто используют соединение на шкантах, нагелях и домино (когда паз имеет продолговатую форму, в отличие от круглого шканта).

Шиповое соединение (шип-паз)

Самым простым и одним из самых надежных является соединение шип-паз. Оно широко применяется в столярном деле. Подобным способом собирают в единое целое деревянные детали оконных рам, изготавливают самые различные детали корпусной мебели, листы фанеры. Суть данного способа состоит в том, что на торце одной соединяемой детали делают шип, который вставляется в паз другой детали и фиксируется в нем.

Для работы удобно использовать специальный ламельный фрезер, за неимением такового можно обойтись простым ручным инструментом. Понадобится:

ручная обушковая пила с мелким зубом;
электрическая или ручная дрель;
несколько стамесок разной ширины;
наждачная бумага;
измерительный инструмент, угольник и карандаш.

Сначала размечают заготовки. Параметры шипа и паза зависят от параметров деревянных деталей и конфигурации изделия, тем не менее стоит учитывать несколько общих рекомендаций.

Важно! Толщина шипа должна составлять примерно треть толщины детали, ширина – 70-80% ширины, длина должна равняться толщине соединяемой заготовки.

Параметры паза также должны соответствовать этим критериям. В любом случае важно следить за тем, чтобы размеры шипа и паза совпадали. Детали должны соединяться легко, без нажима, но не выпадать под собственным весом. Не должно быть люфтов, щелей и перекоса.

Первым вырезают паз, такая последовательность вызвана тем, что шип гораздо проще подгонять под паз, чем наоборот. С помощью пилы делают пропилы, лишнюю древесину удаляют с помощью дрели, дно паза и стенки выравнивают стамесками.

Далее делают шип. Брусок зажимают в тиски и ручной ножовкой удаляют лишнюю древесину. До требуемых размеров шип доводят с помощью стамесок и шлифовальной шкурки.

В большинстве случаев для фиксации деталей достаточно одного лишь столярного клея, обеспечить максимум прочности помогут шурупы или гвозди.

Соединение вполдерева

Достаточно часто в столярном деле используют различные варианты стыков вполдерева (простой или прямой замок). Данный тип сборки деревянных конструкций характеризуется простотой изготовления и высокой надежностью. Различают следующие его разновидности:

поперечное соединение;
вполдерева – ласточкин хвост;
угловое соединение;
на ус;
сращивание вполдерева.

Первые два способа применяют для соединения деталей, перекрещивающихся под прямым углом. Особенно популярен ласточкин хвост, в котором форма выреза представляет собой трапецию и боковые стороны идут не под прямым углом. Паз замка слегка расширяется от торца, обеспечивая более надежную фиксацию. Надо отметить, что шиповое соединение тоже может называться ласточкин хвост, если шипы вырезаны в виде трапеций.

Второй и третий способы формируют законченный угол. Сращивание применяют в случае необходимости увеличить длину заготовки.

Как сделать поперечное соединение

Одним из самых простых является поперечное соединение. Оно отличается простотой изготовления, овладеть его премудростями может даже начинающий плотник. Работа выполняется в следующем порядке:

делается разметка. Соединяемые детали накладывают друг на друга. С помощью линейки прочерчивают линию среза. Рейсмусом наносят разметку по толщине;
первая деталь зажимается в тиски. Ручной пилой, аккуратно, по линиям делается распил до пометки, оставленной рейсмусом. Заготовка поворачивается. Делается второй пропил;
заготовку вынимают из тисков. С помощью острой стамески и деревянного молотка-киянки удаляют часть древесины между пропилами;
обрабатывают вторую деталь;
плоскости выравнивают с помощью наждачной бумаги или абразивного бруска.

Теперь можно стыковать деревянные заготовки. Соединение должно быть плотным, без люфтов и зазоров. Если изделие будет неразъемным, стыки промазывают столярным клеем, конструкция дополнительно усиливается шурупами.

Формирование углов на ус

Одним из лучших способов создания углов различных объемных изделий является стык на ус. Он позволяет создать монолитную конструкцию, скрыть волокна торца, тем самым обеспечить привлекательный вид. Этот способ подходит для самых разнообразных изделий, но чаще всего применяется для изготовления рамок и деталей корпусной мебели.

Для создания соединения в каждой из деревянных деталей делают пропилы под углом, равным половине угла, под которым встречаются заготовки. Чаще всего этот угол прямой, следовательно, запилы выполняют под 45 градусов, тем не менее угол может варьироваться в широких пределах. Работы выполняют по следующему алгоритму.

Вначале размечают детали. Важно не забывать, что разметка выполняется по длинной стороне, в противном случае можно не угадать с размерами.

На кромках, которые будут соединены, проводят линию под требуемым углом. Комбинированным угольником разметку переносят на каждую сторону заготовки. Затем выполняют распил, для которого лучше использовать электрическую торцовую пилу, но можно работать и ручным инструментом. Работая ножовкой, важно контролировать угол среза, нелишним будет воспользоваться бруском в качестве направляющей.

Готовые детали прикладывают друг к другу, проверяя точность подгонки. Неровности придется сгладить ручным рубанком, довести угол с помощью шлифовальной шкурки. На обе поверхности наносится столярный клей, и с помощью струбцин изделие фиксируется. Дополнительной прочности можно добиться с помощью гвоздиков. Работая молотком, важно контролировать силу удара, чтобы заготовки не сдвинулись.

Особо ответственные соединения усиливают с помощью брусков, которые вклеивают во внутренний угол. Стык, который не будет виден, можно дополнительно укрепить металлическим угольником.

В результате качественно выполненной работы получится идеальный шов. Если же образовалась небольшая щель, то ее можно скрыть, расправив прилегающие волокна древесины с помощью гладкой цилиндрической поверхности. Для этого подойдет стержень обычной отвертки.

Шип в проушину

Угловые и тавровые (пример: Т-образное соединение оконной рамы) пересечения удобно выполнять методом шип-гребень в проушину. В данном случае проушину делают в торце вертикальной детали, пропилы под шип – в горизонтальной ее составляющей.

Работа начинается с разметки проушины. Толщина заготовки делится на три. Тонкой ножовкой делают пропилы на глубину, равную ширине другой заготовки. С помощью стамесок удаляют лишнюю древесину, стенки проушины выравнивают наждачной бумагой.

Размечают вторую заготовку. Ширина шипа должна быть равна ширине первой заготовки, толщина равняться толщине шипа. Пропилы выполняют ручной ножовкой, тщательно контролируют глубину и угол наклона. Лишнее снимают стамеской.

Окончательную доводку по толщине выполняют с помощью наждачной бумаги. Детали должны соединяться с легким усилием и не распадаться под собственным весом.

Шип в гнездо

Более сложным соединением является способ шип в гнездо. Оно требует большего мастерства, но отличается гораздо более высокой надежностью и долговечностью. Сфера использования та же, что и в предыдущем случае, а именно – Т-образные стыки. Отличие данного метода заключается в том, что шип делается в торце вертикальной детали, в теле горизонтальной выпиливается гнездо.

Это одно из самых распространенных мебельных соединений. Различают соединение со сквозным шипом и с глухим. Отличие состоит в том, что в первом случае вырезается сквозное гнездо, во втором прорезь делается на определенную глубину.

Особенности японского столярного соединения

Небывалых высот столярного искусства достигли японские мастера. Используя традиционные техники, комбинируя различные типы соединений, они создают точные и надежные стыки без применения гвоздей и прочего крепежа. Стыковка различных деревянных деталей выполняется исключительно благодаря силе трения.

В основе надежности данных соединений лежит точный срез. Идеально подогнанные линии замков на обеих сопрягаемых деталях позволяют создать соединение с безукоризненной точностью. Сложные конфигурации замков требуют большого опыта, знаний и умения владеть инструментом, но при желании всему этому можно научиться.

Сплачивание досок

Качественная древесина стоит дорого, купить хорошую доску с необходимыми параметрами не всегда возможно, да не всегда и нужно. Чтобы сделать, к примеру, столешницу, вовсе необязательно искать доску шириной в стол, обладая навыками столярного дела, можно создать идеальное деревянное полотно с необходимыми параметрами.

Вариантов сплачивания много. Широко распространена доска с шипом и пазом, так называемая вагонка. Она позволяет создавать ровные деревянные поверхности большой площади. Часто используется упрощенный ее вариант – доска со стыком в четверть.

Сплачивание на гладкую фугу (встык)

Самый простой способ, не требующий дополнительных элементов. Боковые грани досок фугуют, лучше делать это попарно, зажимая обе соседние доски в тиски и одновременно обрабатывая их. Такая обработка создаст точную поверхность, на которой неровности одной доски будут компенсироваться неровностями другой. Обе доски промазывают клеем и фиксируют до полного его застывания.

С использованием дополнительных связей

Данный способ дает более надежную конструкцию, при этом не отличается особой сложностью. Доски для него также выравнивают, но в соединяемых торцах проделывают симметричные отверстия для установки шкантов или шпилек. Возможно усиление полученного полотна с помощью вбиваемых металлических скоб. Конечно, скобы вбивают с внутренней стороны изделия.

Сплачивание несущих элементов

Удлинить (нарастить) доску, являющуюся частью несущей конструкции можно несколькими способами. Самый простой и самый надежный – соединение вполдерева с последующей накладкой на место соединения усиливающих планок. Некритичные участки можно усилить с помощью фанеры.

Этот же способ используют и для сочленения досок под различными углами. Точно выполненные разрезы сочленяемых деталей позволяют обойтись и без усиливающих накладок, достаточно закрепить доски в месте стыка шурупами.

Виды углового соединения для бруса

Отдельно стоит упомянуть о соединении бруса или бревна при изготовлении сруба для дома или иной постройки. Данная технология строительства используется веками, качественно уложенные бревна гарантируют зданию долгую службу.

. Сращивание отрезков по длине может быть торцовым, на «ус», зубчатым, ступенчатым (ГОСТ 17161—79).

Торцовое клеевое соединение (рис. 46, а) —это клеевое соединение торцовыми поверхностями склеивания. Под торцовым клеевым соединением на «ус» (рис. 46, б) понимают клеевое соединение плоскими поверхностями склеивания, расположенными под острым углом к продольной оси заготовок. Клеевое соединение на ступенчатый «ус» (рис. 46, в) — это соединение, в котором поверхности склеивания имеют выступ, препятствующий смещению заготовок в продольном направлении при растяжении.

Соединение, в котором скошенные концы заготовок имеют затупление, препятствующее смещению заготовок в продольном направлении при растяжении и сжатии, называют соединением на ступенчатый «ус» с затуплением (рис. 46, г).

Рис. 46. Клеевые соединения брусков, досок по длине:
а — торцовое, б — на «ус», в — на ступенчатый «ус», г — на ступенчатый «ус» с затуплением, д — зубчатое, е — вертикальное зубчатое, ж — горизонтальное зубчатое, з — зубчатое на «ус», и — ступенчатое; о — угол скоса, L — длина «уса» шипа, t — шаг соединения, σ — затупление, S — зазор, В — толщина, / — угол шипа

Зубчатое клеевое соединение (рис. 46, д) — это соединение профилированными поверхностями в виде зубчатых шипов, вертикальное клеевое соединение (рис. 46, е) — соединение с выходом профиля шипов на пласть заготовки. В горизонтальном зубчатом соединении (рис. 46, ж) профиль шипов выходит на кромку заготовки.

Зубчатое клеевое соединение на «ус» (рис. 46, з) — соединение на «ус» профилированными поверхностями склеивания в виде зубчатых шипов.

Ступенчатое клеевое соединение (рис. 46, и) — торцовое соединение профилированными поверхностями склеивания в виде ступеньки, высота которой равна половине толщины заготовки.

Наиболее прочным является клеевое соединение на зубчатый шип. Этот вид соединения применяют для сращивания брусков створок, фрамуг, оконных и дверных коробок и других строительных элементов.

Зубчатое клеевое соединение (см. рис. 46, д) изготовляют в соответствии с ГОСТ 19414—90. Склеиваемые заготовки не должны отличаться по влажности более чем на 6 %. В зоне соединения заготовок не допускаются сучки более 5 мм. Параметр шероховатости поверхностей склеивания зубчатых шипов Rmmax по ГОСТ 7016—82 не должен превышать 200 мкм.

Размеры шиповых соединений приведены в табл. 1.

Таблица 1.
Размеры шиповых соединений

Сплачивание заключается в соединении брусков, досок, делянок по ширине кромки в щиты или пластями в блоки. Каждую заготовку, соединяемую в щит, называют делянкой.

В соответствии с ГОСТ 9330—76 соединение по кромке рекомендуется в зависимости от назначения изделий производить на рейку, в четверть, в прямоугольный и трапецеидальный паз и гребень и на гладкую фугу.

При выполнении соединений на рейку К-1 (рис. 47, а) следует при /, равном 20. 30 мм, делать l₁ на 2. 3 мм больше; S₁ принимают равным 0,4 S₀ для реек из древесины и 0,25 S₀ — для реек из фанеры. Размер S₁ должен быть равен ближайшим размерам пазовой дисковой фрезы, т. е. 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16 и 20 мм. На кромках допускаются одно- и двусторонние фаски.

Рис. 47. Схемы соединений досок (делянок) по кромке:
а — по кромке на рейку К-1, б — в четверть по кромке К-2, в — в прямоугольный паз и гребень по кромке К-3, г — в трапецеидальный паз и гребень по кромке К-5, д — на гладкую фугу К-6 (по кромке), е — по кромке в прямоугольный паз и гребень К-4

Для соединения типа К-2 по кромке в четверть (рис. 47, б): h₀=0,5 S₀ — 0,5 мм, b находится в следующей зависимости от S₀:

Для соединения типа К-3 в паз и гребень (рис. 47, в) радиус закругления г делают 1. 2 мм, а размер U — на 1. 2 мм больше размера I (табл. 2). На кромках допускаются одно- и двусторонние фаски.

Таблица 2.
Размеры соединения К-3, мм

Размеры соединений К-4 (рис. 47, е) приведены в табл. 3.

Таблица 3.
Размеры соединения К-4, мм

Размеры пазов и гребней соединения К-5 (рис. 47, г) определяют по табл. 4.

Таблица 4.
Размеры соединения К-5, мм

Шов, образуемый при соединении делянок, называют фугой. Делянки, из которых склеивают щит на гладкую фугу типа К-6 (рис. 47, д) должны иметь гладкие и ровные кромки, образующие с плоскостью (пластью) прямой угол по всей длине. Если при соединении делянок нет просветов, то прифуговка (пригонка) их выполнена качественно. Склеивают щиты в стяжных хомутах, ваймах, прессах.

Помимо склеивания щиты можно собирать из делянок на круглые вставные шипы, при этом диаметр шипа должен составлять 0,5 толщины делянки, а длина должна быть 8. 10 диаметров. Шипы устанавливают с шагом 100. 150 мм.

Соединение в паз и гребень, а также в четверть производят путем отборки по всей длине кромки (делянки) с одной стороны паза или четверти, а с другой — гребня или четверти. Это соединение применяют при изготовлении щитов, настилке дощатых полов, устройстве столярных перегородок, подшивке потолков. Соединение на гладкую фугу более экономично, чем соединение в четверть или в паз и гребень.

При соединении на рейку вдоль кромок делянок выбирают пазы, в которые вставляют деревянные или фанерные рейки.

Читайте также: