Соединение деревянных деталей: виды соединения, назначение, техника выполнения, необходимые материалы и инструменты, пошаговая инструкция работы и советы специалистов. Соединения элементов деревянных конструкций Соединение бруса без гвоздей

Необходимость расширить или удлинить деревянную заготовку обуславливается ограниченностью поперечных сечений и длин досок и бруса, имеющихся в распоряжении столяра вследствие распиловки деревьев.

Возникает также необходимость в соединении двух или более деревянных заготовок в поперечном или наклонном направлениях, когда требуется создать рамочное изделие с применением древесины и других материалов. Столярные соединения осуществляются путем склеивания, с помощью гнезд и пазов, которые связываются друг с другом в соединяемых деталях.

Эти соединения называют сращиванием. Они представляют собой соединение двух или более деревянных заготовок их пластинами или кромками соответственно, в результате получается деревянное изделие с такими размерами, которые невозможно получить из целого куска древесины.

Существуют две различные группы стыковочных соединений

• стыковка двух просто обструганных и склеенных деталей торцами или кромками;
• вторая группа стыков предполагает наличие укрепляющих элементов, таких, как шипы или соединение в шип и паз.

Плоскостное сращивание, или соединение встык по длине

Плоскостное сращивание выполняется склеиванием прямых краев досок. Оно считается не очень прочным. Прочность такого соединения в сильной степени зависит от толщины соединяемых деталей, от получившегося в результате контакта между поверхностями соединяемых деталей, а также от типа клея, который может легко изменяться под действием атмосферных и тепловых условий.

Плоскостное сращивание вполдерева

При соединении двух деталей вполдерева у обеих деталей паз делается в половину толщины таким образом, чтобы при сборке паз одной детали точно совмещался с пазом другой. Этот тип соединения позволяет получить большую площадь поверхности стыка, связанную клеем, чем в предыдущем случае, а также допускает возможность усиления стыка с помощью шурупов или вставными шипами. Оно используется в конструкции настилов и рамочных опор.

Широко применяется для соединения заготовок в форме досок. Для выполнения отверстий под пробки используются портативные фрезерные станки.

Сращивание зигзагом

Соединение весьма эффективно, когда необходимо исключить боковое смещение стыка. Чтобы получить такое соединение, необходим калевочно-строгальный станок и резец соответствующей формы. Чем больше наклон разреза, тем больше склеиваемая поверхность, тем выше прочность такого соединения.

Рубанок-цинубель с мелкими зубчиками на режущей кромке создает на поверхностях стыкуемых деталей неглубокие бороздки. Он применяется для склеивания больших поверхностей.

Плоскостное сращивание, или соединение встык, усиленное штифтами

Соединение, усиленное деревянными гвоздиками-штифтами, вставленными до середины толщины соединяемых деревянных деталей. Эти гвоздики могут различаться по исполнению в зависимости от того, какую степень соединения нужно получить.

Рисунок 1. Чередующееся соединение в паз и гребень Рисунок 2. Соединения в паз и гребень с фасонными шпунтами

Сращивание шпунтами

Сборка этого соединения осуществляется с помощью шпунта (или штыря) и паза (или канавки), поэтому его называют соединением в паз и гребень.

В наши дни мебель, сделанная своими руками из натуральной и экологически чистой фурнитуры, пользуется огромным спросом. Для получения такой фурнитуры часто используют мебельный щит. Он гораздо красивее и практичнее аналогов, таких как МДФ и ДСП, и имеет ряд целый ряд преимуществ перед ними.

Новички в изготовлении мебели часто не знают, где купить подходящий им мебельный щит. Образцы, продающиеся в магазине, не всегда подходят для планируемой конструкции. А вот опытные мастера всегда имеют под рукой деревянные доски. С их помощью можно с лёгкостью создать мебельный щит самостоятельно, если знать технологию изготовления.

Для этого вам понадобится клей, множество инструментов и знание пошаговой инструкции.

Чем склеить деревянные доски в щит

Чтобы правильно склеить мебельный щит , для начала стоит обзавестись специальным оборудованием:

• Строгальный станок;
• Дисковая пила;
• Молоток;
• Рейсмус для нанесения разметочных линий;
• Длинная линейка, рулетка и карандаш;
• Струбцины или самодельные инструменты для стягивания досок;
• Плоскошлифовальная и ленточная машинки для зачистки дерева. Вместо них можно использовать наждачку, навернув дерево на колодку, но на зачистку уйдёт больше времени;
• Электрический рубанок;
• Деревянные доски.
• Клей.

Для успешного склеивания досок важно подобрать качественный и надёжный клей:

• Isofix G818 . Профессиональный клей для дерева, сделанный на основе поливинилацетата. Он не содержит растворителей, отличается высокой влагостойкостью и мощной фиксацией, применяется для внутренних и наружных работ, склеивания любых пород дерева. Становится прозрачным после высыхания. Стоимость товара: 232 рубля за упаковку объёмом 500 мл.
• Столяр или Момент Супер ПВА . Термостойкий, быстросхватывающий и высокопрочный клей, предназначенный для склеивания всех пород дерева, ДСП, МТФ, ДВМ, шпона, фанеры, фурнитуры и ламината. После высыхания становится прозрачным. Стоимость: 330 рублей за упаковку объёмом 750 мл.

Инструкция – как склеить щит без струбцин и вайм

Как только вы подготовите всё оборудование, инструменты и подходящий клей, приступайте к склеиванию щита. Этот процесс состоит из нескольких этапов.

Подготовка досок

Дерево для приготовления щитов нужно подобрать одной породы.

Виды дерева, которые используются для изготовления мебельных щитов:

• Берёза;
• Сосна;
• Ясен;
• Лиственница;
• Осина.

Древесина должна быть сухая, ровная и без сучков. Лучше всего купить готовый брус и распилить его под прямым углом на заготовки нужных размеров. При наличии неровностей на брусках воспользуйтесь строгальным станком.

Толщина досок должна быть на несколько миллиметров больше окончательных параметров щита, так как после склеивания и высыхания их нужно будет дорабатывать шлифовкой. Для этого подберите заготовку с соотношением ширины к толщине как 3:1. Доски должны быть не шире 15 сантиметров, чтобы при сушке в них не возникало чрезмерных напряжений.

Подготовка к склеиванию

Перед тем как соединить все доски, их нужно предварительно подогнать так, чтобы получился красивый щит:

1. Соорудите ровную поверхность, чтобы было удобно склеить щит из досок. Для этого лучше всего использовать ДСП лист;
2. К двум краям ДСП прикрепите планки, отрегулируйте их высоту в соответствии с высотой заготовок;
3. Выложите доски между планками так, чтобы они прилегали плотно друг к другу. Если есть щели, уберите их фуганком. Тщательно осмотрите структуру дерева каждого образца. Линии соседних заготовок должны плавно соединиться и тогда щит получится красивым. Чтобы подогнать линии, смещайте доски по длине;
4. После размещения заготовок на ДСП листе, промаркируйте их или пометьте фигурками, чтобы потом быстро собрать щит обратно.

Процесс склеивания

Как только Вы подгоните доски, поочерёдно склейте их между собой.

1. Склеиваемую поверхность полностью намажьте клеем. Важно не нанести излишнее количество клея, иначе он закроет швы. Но и не пренебрегайте клеем – его недостаток негативно повлияет на прочность щита;
2. Смазанные доски крепко прижмите один к одному;
3. К двум планкам, расположенным по обеим сторонам ДСП, перпендикулярно приложите ещё две планки и закрепите их саморезами. Это позволит избежать изгибания мебельного щита при склеивании;
4. Чтобы повысить склеивание брусков, используйте клинья. Зажимайте доски до тех пор, пока на их поверхность не выступят первые капли клея;
5. Дайте щиту просушиться около часа. Затем выньте его из поверхности листа ДСП. Не трогайте материал ещё сутки.

ВИДЕО ИНСТРУКЦИЯ

Окончательный этап

Как только самодельный мебельный щит подсохнет, древесину необходимо отшлифовать, отстругать и удалить следы клея.

Это позволит получить гладкую и ровную поверхность:

• Поместите в шлифовальную машинку крупнозернистую наждачную бумагу для проведения предварительной шлифовки;
• Затем обработайте поверхность щита плоскошлифовальной машинкой;
• Если Вы заметили ворс, от него можно избавиться с помощью небольшого количества воды. Разлейте её на поверхность мебельного щита и подождите, пока она высохнет. После этого ворсинки поднимутся, и их легко можно будет удалить шлифовальным оборудованием.

Следуя этим инструкциям, Вы создадите качественный мебельный щит, который станет отличной основой для сооружения тумбочек, столов, полок и многих других предметов для Вашего дома.

Если повнимательнее присмотреться к массивной старинной мебели или дверям, то в глаза бросается красивая и равномерная текстура: изделие кажется вырезанным из одного большого куска дерева. Только при ближайшем рассмотрении можно выделить отдельные дощечки, которые и составляют общую поверхность.

Раньше мебель не изготавливали, как это делается сегодня, из толстых досок. Просто столяры были искуснее. Из множества тонких дощечек они могли сделать большую панель с идеально гладкой поверхностью. Хотя известно, что дерево живет своей довольной бурной жизнью, даже когда оно больше не соединено корнями с землей. Оно подвергается воздействию температуры и влажности, а также механическим, нагрузкам, в результате чего может неожиданно проявить свой «характер».

Техника соединения дощечек так, чтобы они долго оставались ровными и гладкими, называется соединением встык по длине.

Нужно внимательно рассмотреть каждую дощечку и сравнить ее текстуру с текстурой соседних деталей: древесные волокна каждой детали должны проходить в обратном направлении по сравнению с волокнами соседних дощечек. Так одна доска «запирает» другую.

Характер текстуры зависит от того, из какой части ствола вырезана доска — из средней или крайней. Доски можно разложить по-разному: в одном случае так, что поверхность будет казаться срезом одного ствола, в другом, перемешав доски, создать необычный узор.

Но в любом случае при подгонке доски должны располагаться друг против друга так, чтобы получался волнистый узор. Поэтому достичь эффекта «целого дерева» и при этом «запереть» дерево очень непросто. Ведь видны попеременно то лицевая (обращенная к сердцевине дерева), то изнаночная (обращенная к коре) сторона досок.

Чтобы доски по длине плотно прилегали друг к другу, края должны быть абсолютно прямыми. Нужно вертикально закрепить доску между двумя направляющими досками и обработать поверхность рубанком. Обрабатывайте древесину сразу, не откладывая, — при изменении влажности воздуха она может снова деформироваться.

По столешнице, собранной из досок, раньше судили о мастерстве столяра. Умение соединять доски встык по длине может пригодиться и сегодня. Мы покажем и расскажем, как это делается.

Маркирование и склеивание

Как правильно соединять доски по длине вставной планкой

Планка укрепляет соединение по всей длине, выполняя при этом две функции: она увеличивает вдвое площадь стыковочных участков, покрываемых клеем, так как проникает внутрь обеих досок, что придает соединению дополнительную прочность, а благодаря противоположному направлению волокон в планке по отношению к волокнам в основных деталях соединение более устойчиво к нагрузкам.

Использование фанеры

Для планки, которая должна быть очень тонкой, самый подходящий материал — фанера. Если, к примеру, вы возьмете планку из цельного дерева, то расположение волокон в планке и досках окажется параллельным. При этом будет достигнута высокая прочность соединения, но сама планка не выдержит нагрузки и сломается, если доски начнут прогибаться. Можно использовать планку с поперечным направлением волокон. Она хорошо выдерживает нагрузку при прогибании досок и придает большую прочность соединению, но такие планки ограничены по длине и крайне ненадежны при продольных нагрузках. Многослойная фанера компенсирует недостатки планок из цельного дерева, обеспечивая соединению прочность.

Альтернатива рейке — вставные шипы, которые располагают с посадкой на клей на расстоянии 10-20 см друг от друга. Сначала в одной доске высверливают отверстие для шипов, затем специальными маркерами помечают расположение шипов на другой доске.

Левая планка длиннее, средняя — толще, чем нужно, правая выполнена правильно. Она должна быть короче общей высоты пазов, чтобы осталось место для клея.

Глухое соединение с использованием планки из многослойной фанеры. Планка полностью скрыта, а доски в торцах сохраняют целостность.

Дерево широко используется в различных областях хозяйственно-бытовой деятельности человека. Особенно широко деревянные конструкции применяются при строительстве. Однако любые деревянные конструкции состоят из отдельных деталей, которые необходимо тем или иным способом соединить воедино.

Существует несколько видов соединений. Но нужно усвоить одно правило: прежде, чем приступать к работе, нужно тщательно разметить будущие запилы и всегда следовать разметке. В конечном изделии детали должны прилегать точно и плотно.

Способы соединения досок и брусков небольшой длины: 1 — «впритык» (встык); 2 — «в паз и гребень»; 3 — «на ус»; 4, 6 — «зубчатое» клеевое; 5 — «вполдерева»; 7 — «на рейку»; 8 — «прямым замком» накладным; 9 — «косым замком» накладным; 10 — «прямым» и «косым» натяжными замками.

Наиболее простым и сравнительно непрочным является соединение «впритык». Для этого соединения концы скрепляемых деталей делают четко прямоугольными, а торцы обрабатывают рубанком.

Соединение «в ус» похоже на соединение «впритык», но здесь концы деталей скашивают под углом в 45о. Для точной разметки применяют приспособление называемое ярунок. Такое соединение укрепляют фанерной накладкой или металлическим угольником. Усиливают соединение «в ус» креплением с внутренней стороны квадратного или треугольного бруса.

К более прочным соединениям относят соединения «в накладку» путем выполнения спилов. Если соединяемые детали одинаковой толщины, то спилы производят на обеих деталях на половину их толщины. В случае, когда одна деталь толще другой, то спил производят только в более толстой детали. Для усиления прочности детали склеивают и дополнительно скрепляют деревянными нагелями либо шурупами.

При необходимости получить Т-образное соединение применяют накладку «вполдерева». В этом случае обрезают обе детали, если они одинаковой толщины, или спиливают более толстую деталь при различной толщине скрепляемых элементов.

Самым прочными соединениями дошедшими до нынешнего времени из глубокой древности остаются соединения сквозными шипами, на двух вставных круглых шипах и способом срединной вязки одинарным шипом. Детали, соединенные прямым сквозным шипом дополнительно крепят нагелями и склеивают. Чтобы выполнить соединение на двух круглых вставных шипах, применяют шаблонную накладку из фанеры или плотного картона для точного сверления отверстий под шипы. Срединная вязка одинарным шипом бывает глухой, если нужно скрыть конец шипа на лицевой стороне, и сквозной, которая гораздо прочнее глухой.

Для ящичных соединений применяют шиповые соединения с прямыми и косыми («ласточкин хвост») шипами. Несмотря на более высокую трудоемкость, соединение косыми шипами более прочное и надежное.

Для надежности все соединения могут быть укреплены нагелями, склеиванием, гвоздями, шурупами, болтами и комбинацией этих приемов упрочнения стыковок.

Нагеля изготавливают в виде деревянного стержня со слегка заостренными концами из твердых пород древесины. Если изделие впоследствии будет покрываться красками или лакироваться, то наружный конец нагеля утапливают и зашпаклевывают либо сверлят глухое отверстие под нагель.

Перед склеиванием детали тщательно высушивают, поверхность очищают от грязи, жировых и масляных пятен, пыли и рашпилем придают шероховатость для лучшего сцепления. Причем детали из твердых пород дерева клеят более жидким составом, а мягкое дерево – более густым потому, что оно гораздо лучше впитывает влагу. Склеиваемые поверхности необходимо тщательно промазать клеем, что значительно повысить прочность соединения. Слой клея не должен быть слишком толстым или слишком тонким. Это значительно ухудшит качество соединения. Клей наносится равномерным, плотным, без разрывов слоем. Для надежного склеивания изделие нужно выдержать не менее суток, прежде чем подвергать дальнейшей обработке.

Для склеивания применяют столярный либо казеиновый клей. Столярный клей не водостойкий и при повышенной влажности готовые изделия могут расклеиться. Поэтому рекомендуется применять казеиновый клей, лишенный этого недостатка. К тому же казеиновый клей несколько дешевле, а по прочности склеивания немного превосходит столярный.

Для достижения особой прочности стыки деревянных конструкций укрепляют гвоздями, шурупами и болтами. Длину гвоздя или шурупа подбирают на 3 – 5 мм короче общей толщины соединяемых деталей, а при соединении деталей различной толщины длина крепежных метизов должна быть в 2 – 4 раза больше толщины самой тонкой детали.

Следует учитывать, что шурупы и гвозди, ввинченные или забитые поперек волокон, лучше держат детали.

Часть болта, которая выходит за пределы соединяемых деталей, должна быть чуть больше толщины гайки. Под головки болтов подкладывают шайбы, чтобы предохранить древесину от смятия. Шлицы головок шурупов располагают параллельно древесным волокнам. Шлицы всех шурупов желательно расположить на одной прямой или параллельно друг другу. Перед ввинчиванием тонких шурупов или вбиванием тонких гвоздей рекомендуется сделать сигнальные отверстия с меньшим диаметром.

Наиболее прочными считаются соединения шурупами. Нужно быть внимательным, чтобы не допустить раскола дерева. С этой целью не следует вбивать и ввинчивать шурупы и гвозди близко к кромке и друг к другу.

Про самых крутых столяров и плотников говорят, что они способны построить дом без единого гвоздя. Японские ремесленники, даже любители, как раз из таких.

Несколько лет назад молодому работнику автомобильной индустрии, увлечённому , попалась в руки книга с описанием традиционных японских техник работы с деревом. Его очень увлекли описания соединений деталей без использования гвоздей, саморезов и клея. Он захотел научиться делать также. Вот только схем для изготовления крепежей в книге не было. Тогда парень решил нарисовать их сам.

Для моделирования и анимации деталей он использовал бесплатный сервис Fusion-360. Получившийся результат японец перевёл в гифки и выложил в твиттер-аккаунт под названием The Joinery . Почти за год молодой столяр визуализировал 85 различных способов разъёмных соединений.

Разнообразие креплений действительно поражает. С их помощью можно смастерить в принципе что угодно - табуретку, диван, стол и так далее. Главное - иметь прямые руки и хороший, желательно электрический инструмент.

Но даже если ручной труд вас совсем не вдохновляет, вы, вероятно, получите удовольствие от просмотра гифок. То, с каким изяществом детали сцепляются друг с другом, гипнотизирует.