Изделия из древесины являются неотъемлемой частью быта. Из этого материала создают как габаритные постройки, так и мелкие детали, вещи и т. д. Часто приходится соединять разные детали, чтобы получить изделие требуемой конфигурации. Для этого применяют соответствующие столярные соединения. Они могут быть самыми разными. Виды соединений в столярном деле, их выбор и особенности создания будут рассмотрены далее.
Особенности соединений, применяемые материалы
Какие столярные соединения вы знаете? Опытный мастер сможет назвать их несколько десятков. Дело в том, что универсальных соединений не существует. В каждом конкретном случае нужно выбирать самый подходящий вариант.
В строительстве, мебельной промышленности, при производстве изделий из натуральной древесины часто приходится соединять самые разные детали. Они могут быть соединены неподвижно, но существуют и разборные соединения. В первом случае крепление осуществляется при помощи клея, гвоздей, саморезов, скоб или иных дополнительных средств. Разобрать такое соединение в ходе эксплуатации нельзя. Неразъемные разновидности соединений применяются в столярном деле гораздо чаще.
Однако при производстве, например, складной мебели или трансформирующихся моделей порой требуется создавать разборные соединения. В этом случае клей или иные фиксирующие элементы не используют.
Столярные соединения древесины предполагают совмещение определенным образом некоторых деталей. Ими могут быть бруски, доски, щитки и т. д. Это первичные элементы изделия. Детали могут состоять из одного куска, двух или нескольких элементов, которые предварительно между собой склеили. В некоторых случаях детали изготавливают методом фанеровки.
После соединения двух и более деталей получается узел. Это может быть щит, коробка, рамка и прочее. При помощи существующих соединений получают готовое изделие или его часть (агрегат, комбинат и т. д.).
При выборе соединения следует учесть, что готовое изделие должно быть долговечным, прочным, функциональным, эстетичным. Поэтому мастер должен не только владеть теоретическими знаниями о правильности выбора типа стыка, но и уметь обращаться с соответствующим инструментом. Только в этом случае он сможет создать соединение, которое отвечает всем современным требованиям и нормам.
Разновидности
Существуют разные виды столярных соединений.
Они регламентированы ГОСТом 9330-60 и могут относиться к одной из указанных в стандарте групп. Соединения могут быть следующими:
- По длине. Это позволяет совместить детали, которые примыкают друг к другу торцами. К этой категории относятся сращивание и наращивание. Одним из самых часто применяемых вариантов является соединение типа шип. Существует несколько разновидностей подобных совмещений. Какие столярные шиповые соединения вы знаете? У каждого столяра есть свой опыт в применении подобных стыков.
- По кромке. Этот тип совмещения называется сплачиванием. Он применяется для двух или больше заготовок с целью получения широкой детали.
- Угловые концевые. Принцип похож на столярные шиповые соединения. Но в этом случае детали сходятся под определенным углом. Эта методика применяется в ходе создания мебели.
- Угловые срединные. При создании такого соединения одна деталь примыкает к другой либо своим торцом, либо пересекает его полностью под определенным углом. В первом случае соединение называется примыканием, а во втором – пересечением. Такая техника используется преимущественно для создания щитов.
- Ящичная вязка. Применяется для соединений широких элементов. Чаще всего такие стыки делают при сборке коробок, ящиков. Этот тип соединений также может быть концевым или срединным.
Способ стыковки выбирается в соответствии с назначением изделия.
Сращивание и наращивание
На уроках о столярных шиповых соединениях большое внимание уделяется именно этой разновидности стыковки. Они имеют много общего. Сращивание представляет собой соединение двух деталей, расположенных горизонтально, по длине. Наращивание позволяет увеличить длину деталей, которые находятся по отношению друг к другу вертикально. Это, например, может быть стоемный брусок.
Сращивание и наращивание является одним из основных типов соединений в столярном деле. Их применяют с целью получения длинных брусьев, столбов. Обычно длинные детали не выпиливают из одной доски. Эта методика используется в процессе строительных работ. Также в ходе ремонта столярных изделий может потребоваться наращивание или сращивание.
При использовании представленной методики получают лестничные перила, обвязочный брус для здания, плинтусы и прочие подобные изделия.
Чаще для создания длинных деталей применяется древесина твердых лиственных пород. Из нее нарезают небольшие бруски, которые склеиваются по ширине и длине. Процесс создания таких заготовок предполагает применение даже деловых отходов деревообрабатывающей промышленности.
Столярные соединения деталей представленного типа также применяются при создании дверных полотен, оконных переплетов. При этом чаще применяют хвойные породы древесины. Современные клеевые составы отличаются высокой прочностью. С их помощью удается создать практически незаметный шов.
Существует несколько основных способов наращивания и сращивания:
- Впритык. В этом случае элементы соединяются на торцах. Их плоско обрезают под прямым или иным другим углом.
- Накладка вполдерева. Деталь при этом чаще всего имеет квадратное или прямоугольное поперечное сечение.
- Шипами. Это специальный выступ соответствующей формы. На второй детали есть углубление, которое соответствует по своей конфигурации выступу. Шип столярного соединения может быть круглым, плоским, или косым (например, соединение «ласточкин хвост» (в виде трапеции), которое является часто применяемым в ходе строительных работ).
- Клиновидный замок.
Разновидности сращивания и наращивания
Существует множество разновидностей соединений представленного типа. Самым распространенным способом являются столярные шиповые соединения клиновидного типа. В этом случае образуется большая площадь склеивания. Так получается обеспечить плотное сжатие. Шиповое соединение характеризуется простотой разметки и создания. При этом обработку древесины можно выполнить при помощи станка.
Какие столярные шиповые соединения вы знаете? Их существует множество разновидностей. При сращивании полуторцами можно создать разные детали, на которые не действуют значительные нагрузки, например, плинтус, обвязка панелей. В этом случае делают косую прирезку под углом 45º. При этом применяют стусло, чтобы добиться точности среза.
Если на деталь будет действовать нагрузка, прирезка должна быть более острой. Она называется косым усом. В этом случае по всей длине идет широкий шип. Это позволяет создать прочное соединение. Его применяют даже для криволинейных деталей в местах изгиба.
Если на детали воздействует поперечное сжатие, производится прямой накладной срез в полдерева. Часто накладку дополнительно фиксируют при помощи двух нагелей. Чтобы накладка не сместилась, торцы срезают под угол. Прочнее получается совмещение деталей при помощи прямого шипа с заплечиками.
Если на детали действует растяжение, их сращивают при помощи шипа «ласточкин хвост». Но для таких деталей нужна опора снизу.
Если детали практически плоские, можно делать двойной шип «ласточкин хвост». Но это довольно сложная методика, поэтому ее применяют довольно редко.
Если у деталей есть нижняя опора, они также испытывают давление сверху и растяжение. В этом случае соединение «двойной ласточкин хвост» будет лучшим вариантом.
Какие столярные шиповые соединения будут приемлемыми, если детали имеют опору внизу и испытывают усилия, смещающие их в противоположные стороны? Часто в подобных случаях применяют сращивание круглым шипом.
Сплачивание
Рассматривая столярные соединения деталей из древесины, стоит отметить такую разновидность, как сплачивание. Его применяют для стыковки узких деталей. Это позволяет получить заготовку большей ширины. В редких случаях эту методику применяют для наращивания толщины.
Лицевые стороны подвергают фанерованию. Их оклеивают древесиной, которая относится к категории ценных пород. Сплачивание предполагает следующие разновидности соединений:
- В гладкую фугу. При этом применяется клеевой состав. Кромки деталей прочно прифуговывают друг к другу. Затем их склеивают. Далее заготовку помещают в специальное оборудование. Это могут быть прессы, верстаки или сжимы. При этом часто применяют винты, клинья и прочие фиксаторы. Клеевой состав высыхает под давлением. Он выдавливается по линии стыка.
- Шканты и шипы. В кромках качественно прифугованных деталей проделывают отверстия или гнезда. В них вставляют шипы прямоугольной формы или круглые выступы (шканты). При этом шипы должны иметь толщину не больше 1/3 от толщины деталей.
- В шпунт. В одной из кромок выбирают паз посередине. Это шпунт, который должен быть не больше 1/3 толщины детали. В противоположной кромке делают гребень, конфигурация которого соответствует пазу. Такие соединения могут быть прямоугольной или трапециевидной формы.
- В четверть. В кромках выбирают материал до половины толщины заготовки. Такого же размера делают продольные выемки. Они называются четвертями.
- На рейку. Отличается от стыка в шпунт формой пазов. В них дополнительно выбирают рейку.
- На шпонках. Выбирают в виде суживающихся кверху и по длине пазы. Они имеют трапециевидную форму и глубину 1/3 от толщины детали. В пазы вбивают шпонки, которые имеют скошенную кромку. Она соответствует типу паза. Такое соединение предотвращает коробление щитов.
- В наконечник. На торцевой кромке щита наклеивают брусок. При этом форма шпунта-гребня может быть прямоугольного, треугольного или иного профиля. Такое соединение применяют для торцов, которые плохо поддаются отделке.
Угловые соединения
Существует и множество иных разновидностей соединений столярных изделий. В отдельную группу выделяются угловые стыковки.
Вязка в этом случае происходит под определенным углом. Такие соединения делятся на ящичные и рамочные виды. Самыми часто применяемыми стыками представленного типа являются:
- Внакладку. Это простой, но при этом менее надежный тип совмещения деталей. В торце выбирают материал до половины толщины заготовки.
- Рамочный прямой шип. Это основной тип угловых стыков. Шип входит в гнездо. Он может быть одиночным, двойным или тройным. Выбор делают в зависимости от требований к прочности детали. Гнездо может быть с одной стороны открытым. Оно называется глухим. Если гнездо открыто с двух сторон, его называют сквозным. Бывают отверстия, открытые с трех сторон. Их называют проушиной, которая располагается на конце. Гнездо также может быть в срединной части.
- Косой шип «ласточкин хвост». Это прочное соединение, которое является более предпочтительным, чем прямой шип. Стык такой конфигурации запиливают не в параллельном направлении относительно кромкам. Основание шипа должно быть 1/3 от толщины бруска. Его конец должен быть 3/5.
- На шкантах. Это вязка на дюбелях или круглых вставных шкантах. Соединение получается менее прочным, чем шиповое, но при этом оно более экономичное. В этом случае не требуется делать припуск.
- На ус. Концы срезают наискосок. Этот стык применяется как для брусков одинаковой, так и разной ширины. Угол наклона среза может быть разным.
Примыкание
Столярное соединение может быть выполнено при помощи примыкания. Это разновидность углового соединения.
В этом случае конец одного бруска примыкает к середине другой детали. Такое соединение делают вполдерева (внакладку). Шип может быть косым или прямым, полупотайным или сквозным. В некоторых случаях примыкание выполняется на шкантах.
Ящичные соединения
Ящичные столярные соединения относятся к категории угловых. Они широко применяются при производстве мебели и изготовлении столярных изделий. Такие соединения могут быть выполнены при помощи шипов прямых или косых. Их количество зависит от ширины и толщины деталей (щитов). На обоих концах соединяемых деталей делают шип. Та деталь, которая имеет на краю проушину, имеет на один больше выступ.
Соединения ящичного типа могут быть глухими, сквозными, на чистый ус или вполупотай. Выбор зависит от области применения изделий. Сквозные стыки используют для деталей, которые расположены внутри заготовки, а также на лицевых сторонах, если планируется последующее покрытие поверхностей фанерой.
Если деталь открыта только с одной стороны, заготовки соединяют вполупотай. Если же они открыты со всех сторон, применяется методика впотай. Могут применяться вставные шипы. Но такой тип стыковок наименее прочный.
Ящичные примыкания создаются при помощи прямых сквозных шипов, пазов с гребнем. Они могут быть прямоугольной, треугольной, трапециевидной формы. Пазы применяют в том случае, если с внешнего края выступающие торцы иметь нежелательно.
Применение клея
Столярное соединение часто выполняется при использовании клея. Это распространенная методика, которая применяется при производстве мебели и иных изделий. Если соединять древесину при помощи исключительно клея, получается вполне прочный стык. Современные составы обладают высокой прочностью после застывания. Такого результата удается достичь только в том случае, если детали были правильно подогнаны и правильно соединены.
Этот способ применяется не только при щитовом соединении на гладкую фугу. Методика позволяет наклеить фанеру на рамку, выполнить облицовку. Также при склеивании из нескольких тонких заготовок получается толстая деталь.
Фанерование
Простую древесину оклеивают дощечками, что называется облицовкой. Фанерование – это оклейка листами из ценных пород древесины. При этом используется особый вид клеевого соединения. Такая методика позволяет не только улучшить внешний вид изделия, но и сделать более прочной поверхность.
Фанера может быть пиленой, лущеной или ножевой (строганой). Такая процедура проводится с одной или двух сторон. Во втором случае прочность изделия значительно повышается. Фанеру можно наклеивать в один или несколько слоев.
Если применяется одностороннее фанерование, лист наклеивают волокнами параллельно направлению волокон основания. При двухстороннем их нужно располагать взаимно перпендикулярно.
Из-за усадки или высыхания клея и коробления фанеры может деформироваться и основание. По этой причине образуется вогнутость. Такая деформация будет тем больше, чем меньше отношение толщины щита к его ширине. Если брусок хорошо высушен, его толщина не будет менее половины ширины, то коробление не наблюдается.
