В. Котельников - Большой справочник столяра. Все виды столярно-плотницких работ своими руками

Вариантов соединения элементов деревянных конструкций с помощью нагелей, шурупов, гвоздей, болтов очень много. Они могут располагаться на поверхности соединяемых деталей в различном порядке (рис. 36).

Рис. 36. Варианты расстановки на деталях нагелей, гвоздей, шурупов, болтов

Нагели (гвозди из древесины твердолиственных пород) используются при укреплении соединений в оконных рамах и рамах парников, а также при креплении деталей для рамы под зеркало и т. п. Нагели преимущественно бывают круглыми. Предварительно в массиве древесины высверливается отверстие под нагель подходящего размера (немного глубже, чем длина деревянного гвоздя). Затем сам нагель ошкуривается и закругляется со всех сторон. Потом он устанавливается на просвет отверстия, на него ставится дощечка (чтобы гвоздь не растрескался), после чего нагель забивается молотком.

Нагели широко используются для соединения венцов сруба между собой, а также в неразборных соединениях стенок корпусной мебели. Здесь также применяются и шканты (или шипы). Шканты также используются в соединениях стропил крыши. Они могут быть круглыми, цилиндрическими, квадратными и прямоугольными. Их конец всегда делается заостренным, чтобы лучше вгонялся в массив древесины. Диаметр отверстия под шкант всегда делается чуть меньшего диаметра. Обычно шкантовое крепление дополнительно усиливается клеем (рис. 37).

Клинья чаще всех прочих креплений используются в столярном и плотницком деле. Нередко они являются частью конструкций крепления ручного инструмента. Они используются в конструкциях натяжения, сооружениях для укрепления и выравнивания стен, пола, крыши и пр. Клинья разделяются по форме: у одних обтесывается только одна сторона, у других – обе. Используются они в зависимости от типа крепления и назначения конструкции. Клинья вбиваются в намеченное место с помощью молотка.

Рис. 37. Виды усиления соединений деревянных деталей с помощью шипов (шкантов): а – установка цилиндрического шипа на клею; б – напряженное угловое соединение на двух цилиндрических шипах; в – напряженное угловое соединение на трех прямых шипах

Деревянные или металлические шпонки вставляются в гнезда между двумя балками для увеличения прочности крепления. Дополнительно они снабжаются стальными болтами, которые могут проходить через шпонку или же не затрагивать ее, сжимая только балки.

О том, какие разновидности клея используются в столярно-плотницких работах, уже говорилось ранее. Но для каждого типа крепления и вида клея требуются специфические режимы склеивания, а также применение специальных сжимов, которые необходимы для сжатия деталей при склеивании.

Для склеивания небольших деталей можно использовать простые сжимы, изготовленные из бревен, брусков или досок.

Для фанерования применяются специальные хомутовые (в виде буквы П) струбцины. Они могут быть деревянными или металлическими. Сжимы позволяют прочно склеивать различные изделия.

Качество склеивания напрямую влияет на прочность соединения деталей. Важным в этом деле является плотность прилегания склеиваемых плоскостей друг к другу.

Загрязнение мест склейки, неравномерное нанесение клеевого раствора, недостаточное давление при сжатии, качество используемого материала (влажность и способы хранения древесины) – все это может привести к низкому качеству склеивания.

Нельзя склеивать древесину повышенной влажности. Нормальной влажностью для древесины является 7-10 %, для фанеры и шпона – около 5 %.

Чтобы поверхности для склеивания были идеально гладкими, рекомендуется непосредственно перед склеиванием выполнить строжку заготовок.

Это также позволит избежать коробления древесины в дальнейшем.

Для этой процедуры требуется: температура в помещении не ниже 18 °C, температура древесины не ниже 18 °C; величина давления при запрессовке – 3–8 кгс/см 2(для пласти и кромки) и 2 кгс/см 2(для полуторцов); выдержка под давлением при температуре 18–20 °C в течение 3–6 часов; выдержка после запрессовки шиповых соединений в течение 2 часов. Иногда для увеличения прочности и ускорения сушки клеевых соединений применяется подогрев склеенных деталей до температуры 60 °C. Толщина клеевого шва должна составлять 0,08-0,15 мм.

Для склеивания нельзя использовать древесину, нагретую выше 40 °C, поскольку сухая и горячая древесина быстро впитывает влагу из клея. В итоге на ней будут образовываться сухие пятна и равномерного склеивания не получится.

Холодная древесина (ниже 15 °C) также будет плохо склеиваться, поскольку клей не будет проникать в поры и почти полностью начнет выдавливаться шипами из проушины.

Для нанесения клея на малые поверхности применяются лубяные кисти, на большие – широкие щетинные кисти.

После нанесения клея заготовки рекомендуется выдержать 2–3 минуты (открытая выдержка), затем соединить, но не запрессовать, и оставить еще на 3–5 минут (закрытая выдержка), после этого – запрессовать.

Такая выдержка позволяет клеевому раствору равномерно впитаться в поры древесины.

Желательно придерживаться временного параметра выдержки заготовок. Запрессовка изделий должна длиться не менее 3 часов.

Когда применяется жидкий клеевой раствор, особенно показано выполнять открытую выдержку: при ней излишки влаги испаряются и клеевой раствор чуть загустевает, снижая тем самым влажность древесины. Однако при пониженной температуре воздуха открытая выдержка может привести к преждевременному застудневанию клея, поэтому важно учитывать температурный режим помещения.

Намазывать клеем проушины и шипы нужно со всех сторон равномерно, можно просто обмакивать шипы в клеевой раствор и затем тут же вставлять в проушины.

Склеивание применяется на гладкую фугу, при наклеивании шпона, соединении толстых деталей в крупное изделие (переплеты, двери, щиты и др.). В каждом из этих случаев требуется определенный расход клея и его концентрация. Например, при склеивании массива из брусков по широкой плоскости густота (концентрация) костного клея должна составлять 50 %, мездрового – 34 %. Средний расход сухого костного клея на 1 м 2равен 240 г, мездрового – 150 г. При склеивании брусков на кромку шиповых соединений и соединений на ус используется костный клей концентрацией 45 %, мездровый – 30 %. Сухого костного клея требуется на 1 м 2350 г, мездрового – 210 г. При склеивании шиповых соединений на ус торцевых и полуторцевых соединений, приклеивании уголков, бобышек на 1 весовую часть сухого клея следует брать 1,8 весовой части воды. На 1 м 2склеиваемой поверхности требуется 180–250 г сухого клея.