Соединение на шкантах: делаем самостоятельно

Сращивание по длине

Такой вид соединения деревянных деталей имеет некоторые нюансы. По своей сути это удлинение элементов в горизонтальном направлении. Сращивание может быть:

Впритык — срезы концов выполняются под прямым углом и совмещаются друг с другом. В оба бруса (бревна) забивают скобу.
Косой притык — срезы выполнены под углом, а концы скрепляют штырем или гвоздем.
Торцевой притык с гребнем.
Прямая накладка — длина вырубки в 1,5-2 раза больше, чем толщина бруса (бревна).
Косая накладка — концы срезают под углом и фиксируют болтами.
Накладка с косым прирубом — на концах деталей выполняют торцевые гребни, имеющие ширину и длину в одну треть толщины бруса.

Особенности монтажа

Необходимо помнить, что нагели должны быть обязательно прочнее соединяемого материала. Например, для скрепления сосновых бревен подойдут штыри из лиственницы, а березовую древесину необходимо скреплять не менее тяжелым материалом: березой или дубом. Бревна и крепеж должны быть одинаковой степени сухости, иначе механизм изменения давления и изгиба будет нарушен, крепеж растрескается.

Выстроить баню или сруб под дом в одиночку проблематично. Для работы с нагелями нужно привлекать нескольких работников.

Основные требования, которые нужно соблюдать при монтаже:

Отверстия в центральных частях венцов просверливают строго вертикально – по оси стен. Верхнее бревно обычно прошивают насквозь, подлежащее – по ½ его толщины. В случаях применения длинных нагельных соединений просверливают сразу 3 бревна. Диаметр отверстий должен быть таким, чтобы штыри не входили свободно, но и не застревали, проникали с небольшим сопротивлением.
Для первого отверстия от углов постройки отступают приблизительно на 40–50 см, дальнейшие отверстия делают через каждые 1,5–2 метра. На следующем уровне они должны располагаться в шахматном порядке.
В глубину отверстия должны превышать длину штырей на 2–3 см. Такая особенность предохранит брусья от подвисания при сезонных разбуханиях, а нагели – от деформации и разрушения.
При забивании крепежа желательно использовать не молоток, а деревянную киянку, аккуратно вгоняя ею штыри.

Наибольшая трудность при сборке конструкций из древесины заключается в правильном направлении или размере производимых отверстий. У неопытных строителей они нередко получаются искривленными или не соответствующими диаметру нагелей. Выполнить правильные соединения в таких случаях бывает проблематично.

Источник: derevo-s.ru

Что собой представляет

Прежде чем узнать детали монтажа, потребуется информация о том, что такое шкант. Так называют крепеж, позволяющий надежно фиксировать разные части мебели. Выглядит он как небольшой цилиндрический стержень с закругленными концами. Шкант не усложняет разборку предметов, но при этом выдерживает даже сильные нагрузки. Материал для его изготовления может применяться любой: пластик, металл, дерево. Для более плотного прилегания его поверхность должна быть рифленой (прямой, винтообразной, поперечной).

Оптимальной будет окружность мебельного шканта, равная не более трети толщины стенок, это позволит сделать сборку надежной и максимально устойчивой к высоким нагрузкам. Длина же подбирается индивидуально, с учетом основы. Используются такие детали как при производстве фабричной мебели, так и при самостоятельной сборке конструкции.

Сплачивание по ширине

Применяют для увеличения изделия по ширине

Используя способы сплачивания, важно обращать внимание на расположение годовых колец дерева. Важно чередовать доски в зависимости от их направления. Варианты сплачивания такие:

Варианты сплачивания такие:

Впритык — детали нужно обтесать и прифуговать по угольнику.
В шпунт — высота и ширина гребня равняется 1/3 толщины доски.
В ножовку — кромки нужно обтесать под острым углом к широкой плоскости доски.
Гребнем с высотой от 1/3 до половины доски.
Четверть с уступом, равным половине толщины доски.
В шпунт с рейками — в каждой доске выбрать пазы, в которые нужно вставить рейку, имеющую ширину вдвое больше глубины паза.

Виды соединения

При соединении деревянных деталей нужно помнить важный момент — всегда тонкая деталь крепится к толстой, но не наоборот.

Согласно взаимному расположению элементов различают такие способы соединения деталей из дерева:

наращивание — увеличение детали по высоте;
сращивание — удлинение заготовки;
сплачивание — увеличение элемента по ширине;
вязка — соединение под углом.

Способы соединения деревянных деталей при изготовлении мебели чаще всего используют следующие:

склеивание;
«ласточкин хвост»;
встык;
пазовое;
внахлест;
глухое на шипах;
сквозное шиповое.

Рассмотрим технологии некоторых соединений более детально.

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.

Выбор метизов и расчет необходимого количества

Применение шурупов-нагелей:

крепление ПВХ-окон;
деревянных окон;
дверных рам;
металлопрофилей для гипсокартона;
навешивание полок, зеркал, картин;
крепление к фасадной стене обрешетки для вентилируемого фасада и т.д.

Нагель по бетону выбирают исходя из ожидаемой нагрузки на него. Для нагрузки 100 кг подходящая длина шурупа – 15 см. Для 10 кг достаточно 7 см.

Обычно шаг между шурупами от 7 до 10 см. При монтаже ПВХ-окон максимальный шаг – 6 см. Расстояние от края/угла зависит от вида работы. Например, окна крепят в 5-6 см от края рамы или дальше.

Зная шаг, несложно подсчитать необходимое количество крепежных элементов: разделить периметр конструкции на расстояние между соседними шурупами.

Шипы для фиксирования бруса: какие выбрать и для чего?

Самыми востребованными являются шканты, созданные из твердых сортов древесины. Максимально прочными вариантами выступают шипы из дуба либо березы. Их не представляется возможным деформировать, согнуть, сломать. Однако существует одно условие. Они должны быть правильно зафиксированы. Какова их форма и размеры? Оптимальное решение – детали округлых контуров. Их длина не должна превышать 25 мм. Деревянные нагели обязаны быть гладкими, ровными не только в точке монтажа, а по всей поверхности. Именно такие гвозди гарантируют максимально долгий срок службы.

Установка шкантов в брус – это обязательное правило для брусовых и бревенчатых конструкций. Шипы из березы являются самым распространенным вариантом. Такие нагели не могут стать аналогом саморезов или примитивных гвоздей. Если их использовать, то гарантировать устойчивость и надежность сооружения невозможно. Также стоит отказаться от применения арматуры. Металлические версии могут привести к ряду негативных последствий, что объясняется непосредственным взаимодействием материалов с разными параметрами теплопроводности. К чему может привести использование нагелей из металла? Это может быть:

образование конденсата;
покрытие поверхности шипов ржавчиной;
загнивание всего слоя древесины.

Чем отличается шкант от нагеля по своему назначению

Задача у нагеля и шканта едина – крепление деревянных деталей между собой, но нагель представляет собой, по сути, деревянный гвоздь, изготовленный из твердых пород древесины. С его помощью усиливается соединение оконных и рам для зеркал, если необходимо получить заготовку большей толщины, складываются две или три вместе на поверхности сверлятся отверстия в шахматном порядке нужного диаметра и затем вбиваются нагели. Шканты используют там, где необходимо более серьезное усиление конструкции, например соединение стропил при строительстве конька крыши, при сборке строения из бревен или бруса, сверлят вертикальное отверстие в нескольких бревнах и забивают шкант для того, чтобы усилить соединение стен. Шканты бывают круглыми, прямоугольными и квадратными в сечении. Забивается он плотно в отверстие, поэтому его размер немного больше, чем размер отверстия, а конец шканта заостряется для удобства проникновения в отверстие. В итоге различие лишь в форме и сферах применения, а по сути и у нагеля и у шканта задача одна – усилить соединение деревянных изделий.

Глубина и ширина отверстия

При сборке мебели обычно используют конфирмат размером 6,4*50. Т.к. диаметр резьбы 6,4 мм, а диаметр тела конфирмата 4,4 мм, то для качественного крепления деталей диаметр отверстия должен быть в пределах 4,5-5 мм и глубиной не менее 50 мм.

Если толщина отверстия будет больше указанной – конфирмат будет плохо держать детали, если меньше – он своей толщиной может разорвать ДСП.

Для сверления используют конфирматное сверло, диаметром 4,5 мм, которое оснащено дополнительной головкой для сверления увеличенного отверстия под шейку конфирмата, которая так же делает зенковку под его шляпку.

Конечно, можно использовать и обычное сверло диаметром 5 мм, но для качественного крепления в отверстии дополнительно нужно будет делать место под шейку конфирмата и его шляпку.

Чем отличается шкант от нагеля по своему назначению

Использование нагелей в строительстве домов и бань

Шканты деревянные применяют при возведении различных сооружений с бревенчатыми или брусовыми стенами. Их использование утверждено нормативами строительных организаций, проектами домов из дерева. На практике применение березовых шипов обеспечивает деревянным основаниям безупречное соединение. Оно отличается подвижностью вертикального уровня. Однако это не мешает древесине осуществлять естественную усадку.

В процессе строительства домов из дерева часто прибегают к изготовлению шкантов для бруса своими руками.

Качество сборки и надежность стен будут находиться на самом высоком уровне и порадуют любого.

Итак, хотя самостоятельное изготовление шкантов кажется на первый взгляд чем-то сложным и трудоемким, на самом деле оно является примитивным заданием

Здесь важно соблюдать четкость, плановость и следовать инструкции

Изготовление или восстановление предметов домашней утвари, мебели и иных предметов, изготовленных из дерева, потребует применения различного рода, основных и вспомогательных инструментов. Но не все они, могут оказаться под рукой, что делать в таком случае, бежать в магазин? Совсем не обязательно. Многие умельцы, давно изготавливают нужные в работе инструменты, своими руками, из подручных материалов, таким образом экономя денежные средства.

Нагели, шканты

Рубленное или оцилиндрованное бревно, брус естественной влажности при усадке (усушке дерева) станет выгибать / крутить. Любая строевая сосна сама закручена вдоль оси ствола дерева. Будет стремиться раскрутиться обратно в свободном положении. Плюс внутри массива, из-за внутренних перенапряжений, начнут действовать силы выгибания от оси. Поэтому надо заневолить венцы сруба шкантами или нагелями. Создать условия, при которых можно отказаться от фиксации венцов, на порядок сложнее, чем их установить.

Нагель представляет из себя круглый (фото вверху) или квадратный (внизу) стержень для фиксации относительно друг друга двух соседних в вертикальной ориентации венцов. Наиболее подходящим материалом считается береза, из-за лучшего сопротивления изгибу предпочтительнее ель. Под фиксирующие штыри большим диаметром и глубиной сверлят отверстия, чтобы была некоторая степень свободы. Иначе бревно высыхая зависнет на нагелях. На венец сруба вес давит немалый, особенно если под натуральной черепицей дом стоит. При правильном монтаже всё нормально должно быть.

Фиксирующие ряды сруба нагели должны быть только деревянными. Никакие металлические шпильки, на которые брус клееный собирают, арматуру (особенно рифленую) нельзя применять. Дело в разнородности материалов: на металле будет точка выпадения росы. Из-за движения влажного воздуха внутри дерева и разнице собственных температур материалов заржавеет металл. В дереве много кислорода, появиться ржавчина. Испортит дерево и свяжется с ним. Попробуйте гвоздь ржавый из дерева вынуть, сравните усилия с еще не успевшим заржаветь. Ржавый металлический нагель помешает венцам сруба во время усадки по нему беспрепятственно скользить. Со временем бревно просохнет до равновесной влажности (чуть дольше для осенних срубов), тогда можно какой надо металл в стену забить.

Нагели изредка предпочитают квадратные. Или (на фото справа) прямоугольные шканты. Шканты крепче нагеля. Но, сборка на них дороже: работы дополнительной много + специфичный опыт есть не у всех. Любые фиксаторы в срубе ручной рубки, в отличие от других альтернативных стеновых материалов, можно ставить без фанатизма. В шахматном порядке через 1,5м. Возле оконных и дверных проемов, мест сращивания бревен по длине, в подстропильных прогонах (особенно с консольными выпусками), фронтонах, нагели обязательно должны быть.

Источник: plus-beton.ru

Основные способы соединения бруса при укладке

По месту соединения нужно выбирать определенный метод, гарантирующий оптимальную прочность и плотность стыка. Угловые соединения можно выполнять:

с выступающими за основные размеры концами;
без выступов;
укладкой встык, когда брусья не накладываются друг на друга;
Т-образным соединением для стен внутри здания.

Рисунок 2. Устройство прямоугольного коренного шипа.

Технология способа с остатком обеспечивает лучшее качество углового соединения, но требует большего расхода материала. На каждом брусе получается от 0,4 до 0,6 метра нерационально используемой длины. При высоте в 15 венцов общая неиспользуемая длина составит от 20 до 36 м. При длине бруса 4 м это составит от 5 до 9 дополнительных изделий. Посмотреть угловое соединение с выступающими частями можно на рис. 1а.

Первый венец в здании обычно укладывается в сочленение с замочным пазом со специфическим названием стыка — «обло». Такой способ применяется при любом методе укладки материала, с выступами или без. Выборка выполняется на половину толщины изделия. Сочленение углов дома без выступов можно посмотреть на рис. 1б. Последующие венцы для предотвращения смещения в основных плоскостях нужно стыковать по типу «коренные шипы» с установкой нагелей. Устройство прямоугольного коренного шипа показано на рис. 2.

Нагель представляет собой деревянный брусок круглого сечения длиной 25 см и толщиной около 30 мм. В уложенном на прокладочный материал брусе нужно просверлить отверстие глубиной, превышающей длину нагеля на 20-40 мм, и в него забить деталь.

Соединение углов встык является самым простым способом. Качество таких стыков крайне низкое, создать теплый угол таким способом нереально. Крепление бруса при такой стыковке выполняют металлическими кронштейнами с шипами, прибиваемыми гвоздями. Укладка бруса встык показана на рис. 1в. Как крепить брус металлическим кронштейном, можно увидеть на рис. 1е.

Рисунок 3. Ласточкин хвост.

Т-образное соединение капитальных и внутренних перегородок имеет несколько вариантов:

стык с использованием замочного паза;
сочленение «паз-шип» в виде симметричной трапеции;
сочленение «паз-шип» в виде несимметричной трапеции с прямым углом;
использование сочленения «паз-шип» прямоугольной формы.

Шипы в виде трапеций предназначены для сохранения соединения при расшатывании конструкции и усилиях, направленных на растаскивание в разные стороны. Устройство таких сочленений является сложным, но и более надежным креплением. Из-за внешнего вида соединение получило название «ласточкин хвост». Устройство такого сочленения можно посмотреть на рис. 3. Изготовление «ласточкиного хвоста» требует тщательности и терпения при подгонке поверхностей.

Многие мастера предпочитают крепить стены при помощи прямоугольных коренных шипов. Часто на Т-образных соединениях применяют крепление специальными скобами, длинными болтами с шайбами большого диаметра или гвоздями. Пример соединения шипами с прямым углом показан на рис. 1г.

Основные породы древесины

Вся древесина разделяется на две большие группы: на древесину из хвойных пород и на древесину из лиственных пород дерева.

Хвойная древесина отличается высокой прочностью и устойчивостью к гниению. Древесина подобного типа обладает относительно небольшим весом.

Чаще всего в стране используют древесину сосны. Применяют ее для производства столбов, пиломатериалов, шпона, фанеры, для выработки целлюлозы, бумаги.

Древесина кедра обладает теми же свойствами, что и сосна, но используют кедр преимущественно для производства мебели.

Древесина ели используется реже всего — в основном для изготовления музыкальных инструментов. Пихта идет на изготовление дощечек для кровли. Древесина лиственницы содержит большое количество смолистых веществ, из-за чего плохо поддается гниению, в т.ч. при помещении ее в землю.

Для изготовления нагелей чаще всего используют древесину лиственных пород:

акации;
березы;
дуба;
ореха.

И только если нет выбора, разрешено использовать лиственницу и сосну. Если дом строится из древесины лиственницы, предпочтение отдают и нагелям, изготовленным из этого дерева. Ель для изготовления штырей не подходит. Лучшим деревом для изготовления нагелей считается береза. Для соснового бруса берут нагели из акации или дуба.

Соединение деталей шкантами и шурупами в нагель L-120 означает, что при сборке используют нагели, длиной 120 мм. Соответственно, надпись соединение шкантами и шурупами в нагель L-150 означает, что детали соединяются с использованием нагеля, длинной 150 мм. Значение, идущее за нагелем, означает длину штыря, о котором идет речь.

Древесина акации Древесина березы

Древесина дуба

Древесина грецкого ореха

Как еще декорировать такие соединения

Угловые накладки сами но себе лаки возможность комбинировать разные породы древесины, и вы сумеете создать десятки вариантов, но ваше творческое воображение не должно ограничиваться только ими. Добавив к накладкам нагели или пробки, можно получить еooе более интересный декоративный эффект. Сначала разметьте на накладке места, где будут вклеены пробки (фото D). Мы расположили 10-миллиметровые пробки с отступом 13 мм от длинной стороны накладки и на расстоянии 25 мм друг от друга. Изготовьте пробки из той же породы древесины, из которой сделана рамка, или подберите третью породу, контрастирующую с накладкой.

Эти пробки проходят сквозь накладку в рамку, не выходя наружу с другой стороны. Направление волокон в пробках должно быть таким же, как и в накладках, чтобы уменьшить напряжения в деталях при изменении размеров от колебаний влажности. Вклейте пробки в отверстия, оставив небольшой припуск над поверхностью. После высыхания клея удалите припуск с помощью мелкозубой ножовки (фото Е). Затем отшлифуйте пробки вровень с поверхностью рамки.

Нюансы изготовления

Кроме формы шурупы по бетону имеют и другие различия. По виду защитного антикоррозийного покрытия нагеля бывают:

оцинкованными. Этот вид подходит для большинства строительных операций: внутренние работы, фасадные работы, подвалы, кровли и т.д.;
омедненными или зачерненными. У обоих видов пониженная устойчивость к влажности, они непригодны к использованию на фасадах и в подвалах. Применяются для внутренних работ в сухих помещениях.

Пример, как могут варьироваться размеры нагеля под сверло 6 мм:

наружное сечение – 7,35-7,65 мм;
диаметр с резьбой – 6,3-6,7;
шаг резьбы – 2,55-2,75;
внутреннее сечение без резьбы – 5,15-5,45;
высота головки – 2,8-3,2;
диаметр шляпки – 10,82-11,82;
глубина шлица Torx 30 – 2,3-2,7;
длина стержня – 50-184.

Наращивание по высоте

Из названия понятно, что суть заключается в удлинении брусьев или бревен в вертикальном направлении. Оси элементов находятся на одной вертикальной прямой. Виды наращивания такие:

Наращивание впритык. Для восприятия случайных нагрузок по бокам вставляется заершенный штырь.
Наращивание с одним или двумя шипами. Ширина и высота одного шипа должны быть не меньше одной трети толщины бруса. Глубина гнезда — чуть больше высоты шипа.
Наращивание в полдерева. Концы обоих бревен нужно срезать на половину их толщины на 3-3,5 диаметра в длину.
Наращивание языком. В одном брусе нужно выпилить развилку, в которую нужно вставить соответственно срезанный конец другой заготовки. Само соединение необходимо обернуть жестью.

Врезка

Врезка, или врубка, – это угловое или срединное соединение, с помощью которого вы можете надёжно скрепить друг с другом две доски или деревянные брусья. Одна деталь прикрепляется торцом к другой. Методика выполнения врезки основана на стыковом соединении. Сделайте в пласти вырез под торец и после этого приступайте к основной части работы.

ФОТО: YouTube.comТакой метод крепления чаще всего используется в ящичных или рамных соединениях, например при сборке шкафа или каркаса для строительства дома

Основные типы соединений с применением врубки – тавровая врубка, угловая в потёмок или угловая в фальц. Каждый из этих методов соединения имеет свои особенности. Если вы решили сделать угловую фальц-врезку, вам нужно сделать большее углубление ─ на две трети заготовки.

Вариации на тему

Смелее экспериментируйте с различными комбинациями пород древесины для рамок, накладок и декоративных пробок. Или испытайте некоторые из показанных здесь примеров.

A.Между пропилами оставьте перемычку шириной около 12 мм. Затем распилите перемычку с помощью ленточной пилы или вручную.

B.Эти накладки остроганы до толщины, которая на 0,5 мм больше глубины фальцев на углах рамки.

C.Удалите излишки материала накладок ленточной пилой, а затем отшлифуйте лицевую сторону и кромки, используя эксцентриковую шлифмашину.

D.Располагайте пробки на равных расстояниях от линии стыка деталей рамки.Размеры и расположение пробок должны соответствовать рамке и накладкам.

E.Взяв для этой операции мелкозубую ножовку с гибким полотном, направляйте ее параллельно волокнам накладки, чтобы не оставить грубых царапин.

При подготовке статьи использованы материалы замечательного издания для столяров WooDMaster

Особенности монтажа

Как пользоваться нагелями:

Приложить к поверхности конструкцию, которую требуется зафиксировать, выровнять по уровню и разметить сквозь крепежные отверстия точки крепежа на поверхности.
Просверлить отверстия. Диаметр сверла должен быть примерно на 15 % меньше, чем сечение шурупа, чтобы тот закрепился прочно.
Вычистить пыль из пробуренных отверстий.
Приложить конструкцию снова и завинтить шуруп нагель. Размеры и форма насадки шуруповерта/отвертки должны соответствовать размерам и форме шлица.

Крепление металлопрофильных листов

Как срастить доски на клею

Очень популярный метод соединения досок и брусков — продольное и поперечное склеивание. При соединении досок широкой стороной торец может быть ровным, хотя в большинстве случаев используют пазогребневый профиль. Очень важна плотная подгонка деталей, чтобы слой клея был как можно более тонким, только так можно достичь максимальной прочности. Иногда на торец, смазанный клеем, наносят небольшое количество хлопкового волокна, это повышает качество сцепки.

Доски можно соединять и в профиль, но для этого потребуется выполнить клиновидную зубчатую нарезку обоих торцов со смещением в пол зуба для разных деталей. В домашних условиях такую операцию можно выполнить с применением ручного фрезера.

Для склеивания деталей используют казеиновый клей или ПВА высокой концентрации, для придания прочности в клеящее вещество добавляют просеянную древесную муку. Поверхности покрывают клеем и выдерживают на воздухе 3–5 минут, после чего помещают под гнет или сдавливают струбцинами. Такое соединение получается прочнее самого дерева и никогда не ломается по стыку.

Изготовление

Промышленный деревянный шкант выпускается из сухого материала высшего или первого сортов, не содержащего свилеватостей или сучков. Структура готового крепежа должна быть полностью однородной. Параметры промышленных штырей регламентируются условно.

диаметр 20, 25, 30 мм;
длина 120, 150 мм.

По ГОСТу в ходе работ диаметр шкантов должен составлять ⅙ от диаметра бревна. Штыри стандартной длины используются для соединения двух бревен, для скрепления нескольких требуются более длинные нагели.

По окончании изготовления нагели обрабатывают антисептиками.

При наличии подходящей древесины шканты можно выточить самостоятельно в домашних условиях на деревообрабатывающем станке. Изготовленный таким образом крепеж может иметь любые параметры. Рекомендуется делать длинный, а позже нарезать по необходимости. Лучше использовать хорошо высушенный негигроскопичный материал.

Нагели квадратного сечения делаются просто: доску распиливают вдоль волокон на длинные бруски по 20–30 мм в диаметре, грани отрезков шлифуют.

Для получения округлых штырей квадратные бруски чуть больше необходимого размера закрепляют в токарном станке и обтачивают резцом. В процессе заданный диаметр несколько раз выверяют штангенциркулем, иначе есть риск чрезмерно истончить материал. Заточенные бруски нарезают и делают фаски на концах штырей.

Мебельные шканты в фабричных конструкциях

Фабричная мебель – это яркий пример правильного и эффективного использования шкантов в соединениях деталей. Именно в «фабричке» шкант будет плотно входить в своё отверстие и даже без клея обеспечивать надёжное соединение деталей. Вот как выглядит соединения с участием шкантов в фабричной мебели:

Как видите, в фабричной мебели не используется соединение деталей исключительно на шкантах. Здесь шкант идёт в паре с минификсом. Ещё в фабричной мебели шканты используются в паре с конфирматами и другой соединительной фурнитурой. Именно так должно осуществляться разборное мебельное соединение. Шкант не «садят» на клей, а просто вбивают в просверленное для него отверстие. Это обеспечивает прочность и жёсткость конструкции. А конфирмат или минификс выполняет функцию стяжки.

Именно поэтому, покупатель фабричной мебели может без проблем разобрать свою конструкцию и, при необходимости, перевезти её в любое место.

Почему гаражники не делают таких соединений? А они не могут так сделать. Чтобы обеспечить точное сверление отверстий в деталях, нужны промышленные сверлильные станки, которых у гаражников нет. А с помощью ручной дрели, увы, так не просверлишь. Именно поэтому, гаражники просто не имеют морального права ставить шканты там, где можно поставить минификс или мебельный уголок. Увы, некоторые «умельцы» так и продолжают изготавливать в своих гаражах полный «шканто-шлак» вместо мебели. Надеемся, наступит время, и бракоделы свернут свою работу, а на рынке останутся только добросовестные мебельщики, которые, прежде всего, думают о своих клиентах.

Как правильно выбрать соединение

Сращивание выполняется при возведении несущих стен, сооружении межкомнатных перегородок, обустройстве стропильной системы, пола. Разновидность используемого стыкования следует выбирать в зависимости от типа нагрузки:

сжатие, важно выполнить так,чтобы торцы соприкасаются по возможности большими участками; растяжение, обязательно должно выполняться соединение в замок; изгиб, стык выполняется под углом.

При разных типах торцы деталей вырезаются определенным образом. При стыковании в замок укладывается утеплитель джут. Для наращивания в длину применяются различные разновидности соединения.

При стыковании древесины методом шип на шпонках позволяет создавать прочную конструкцию, обладающую требуемой жесткостью. Необходимо выполнить высококачественные шпонки. Замковые соединения используются для сращивания пиломатериала,из которого будут возводиться несущие стены.

Сращивание пол дерева

Является самым элементарным решением. Торцы стыкуемых элементов вырезается под прямым углом половина толщины деревянной детали. Детали соединяются путем складывания одного торца с другим. Плотность стыка обеспечивается утеплителем (укладывается джутовая лента). В строительстве прочность соединению придается установкой деревянных нагелей.Дополнительно можно закрепить узел шурупами.

Соединение в коренной шип

Схема соединения бруса в коренной шип

Этот вариант соединения выполнить несколько сложнее. С торца одной из деталей вырезается шип (размером в 1/3 сечения), и на второй делается соответствующий паз (напоминает трапецию). Это трудоемкое соединение требует особой точности выполнения (соблюдается угол в 45°).Подобным образом стыкуются углы сруба.

Дополнительно соединение укрепляется нагелями. Если элементы стыкуются таким образом, то брусы не смещаются горизонтально.

Соединение в косой замок

Сращивания бруса в косой замок

Является наиболее подходящим,если узел будет испытывать нагрузку на изгиб.Это достаточно сложный тип стыкования,но по прочности такой стык превышает многие. На торцах по соответствующим размерам выпиливаются косые шип с пазом(с изгибами). Складываемые две детали образуют замок. Стык закрепляется двумя нагелями.

Сращивание путем прикладывания

Сращивание бруса в накладной замок

Является достаточно сложным типом стыкования. Выпиливается замок в двух частях древесины. Так соединяются два звена сруба между собой. Брус складывается торцами и сращивается строительной скобой. Нагели установлены в нижний ряд.

Соединение бруса на шпонках

Соединение бруса по длине на шпонках

Также является эффективным способом сращивания венца. Создаются пазы на двух торцах, а после укладки забивается деревянная шпонка.Само стыкование можно выполнять в полдерева (предварительно следует изготовить шпонки, просверлить отверстия диаметром поменьше). Глубину врезки надо брать в 2 см.

Если таким образом выполняется сращивание, то это очень прочный метод соединения в возведении построек. В двух деталях выпиливаются пазы. Торцы складываются, в паз устанавливается шпонка (деревянная вставка, клин, например из осины, может выполняться из металла). Ее форма может различаться (призматическая, прямоугольная). Она плотно скрепляет две детали.

Все способы сращивания и самые простые, и более сложные требуют выполнения довольно точных запилов брусе обеспечивая тем самым прочное соединение.

Соединение деталей шкантами и шурупами в нагель

Тема: Технологические операции сборки и обработки изделий из древесины

Технология шипового соединения деталей из древесины.

Технология соединения деталей из древесины шкантами и шурупами в нагель.

Домашнее задание: изучите тему урока, дайте ответы на вопросы письменно:

1. Назовите виды шиповых соединений.

2. Чем и как запиливают шипы и проушины?

При изучении темы пользуйтесь ссылками

Шиповые столярные соединения

Шиповые соединения деревянных деталей со склеиванием отличаются большой прочностью, поэтому нашли широкое применение при изготовлении дверных и оконных переплетов и блоков, мебели и различных деревянных конструкций.

Элементами шипового соединения являются шип и проушина или гнездо (рис. 1).

Рис. 1. Шиповое угловое соединение деталей: а — одинарным шипом; б — двойным шипом; в — серединное соединение: 1 — шип; 2 — проушина; 3 — гнездо

Шипом

называют выступ на торце деревянной детали (рис. 2, а). «Шип» — от немецкого слова, означающего «середина».

Рис. 2. Шип (а) и проушина (б): 1 — торец; 2 — заплечики; 3 — щечки; 4 — ушки; 5 — дно проушины; lш — длина шипа; lпр — длина (глубина) проушины

Гнездо

— это отверстие в детали, в которое входит шип.

Проушиной

называют паз на торце детали, соединяемый с шипом (рис. 2, б).

Профили и размеры шипа и проушины должны совпадать. Длина сквозного шипа должна равняться ширине присоединяемого бруска. Длина глухого (не выходящего наружу) шипа должна быть немного меньше (на 2…3 мм) глубины гнезда.

В зависимости от толщины деталей применяют шипы: одинарные, двойные (см. рис.1), тройные и т. д. (рис. 2). При толщине заготовок до 40 мм обычно применяют одинарные шипы, от 40 до 80 мм — двойные, больше 80 мм — тройные и многократные.

Рис. 3. Виды угловых шиповых соединений: а — концевое; б — тавровое; в — ящичное

Шиповые соединения бывают трех видов

:
угловые концевые для брусков, угловые серединные (тавровые, или Т-образные), угловые ящичные (рис. 3) для досок.
Для наибольшей прочности одинарного шипового соединения установлены следующие толщины шипов и ширины проушин угловых концевых и серединных соединений:

S 2 = 0,4 S 0 ; S 1 = S 3 = 0,5 ( S 0 — S 2 ) = 0,3 S 0 ,

где S0 — толщина бруска; S2 — толщина шипа или ширина проушины; S1 и S3 — толщина ушек.

Новые слова и понятия

Шиповые соединения: концевые, серединные, ящичные; шип, гнездо, проушина.

Разметка и изготовление шипов и проушин

Изготовление шипов и проушин производят в следующей последовательности (рис. 4). Берут две заготовки (на одной будет изготовлен шип, на другой — проушина) и выполняют разметку. Для этого на каждой заготовке от торца отмеряют длину шипа или проушины, делают пометку. Затем, приложив угольник к плоскости бруска, по метке проводят линию перпендикулярно оси бруска (рис. 4, а). Так же проводят и линии по всем сторонам заготовки. Рассчитывают толщину шипа, устанавливают размеры на рейсмусе или на гребенке (рис.4, б), затем проводят по торцу и боковым поверхностям бруска параллельные линии.

Чтобы избежать ошибок и порчи заготовки, мысленно присоединяют стыкуемые торцы (рис. 4, в) и представляют, где будет шип, а где проушина. Удаляемые части древесины помечают знаком X.

Рис. 4. Последовательность изготовления шипового соединения: а — поперечная разметка; б — продольная разметка; в — пометка удаляемых частей заготовки; 2 — продольное выпиливание шипа и проушины; д — поперечное выпиливание шипов

Затем по разметке выпиливают шипы и проушины (рис. 4, г, д).

Перед выпиливанием производят запиливание— заготовку зажимают в заднем зажиме верстака наклонно (рис. 5, а) и делают неглубокий надрез. После чего заготовку закрепляют вертикально и выполняют пропилы (рис. 5, б) так, чтобы линии разметки были видны.

Рис. 5. Приемы продольного пиления шиповых соединений: а — запиливание; б — окончательное выпиливание

Выпиливают шипы и проушинымелкозубыми продольными и поперечными пилами различных конструкций (рис.6). Мелкозубые пилы дают менее шероховатый пропил. Удобно запиливать шипы и проушины ножовкой для пиления металлов, оснащенной полотном с прямыми и наклонными зубьями для пиления древесины. Лучковые пилы служат для продольного и поперечного, а также для криволинейного и фигурного пиления. Полотно лучковой пилы тоньше, чем у ножовок. Широкую ножовку применяют для точного глубокого пиления. Узкой ножовкой можно выпиливать контуры отверстий. Обушковая пила, мелкозубая и тонкая, служит для получения узких пропилов.

Рис. 6. Пилы, применяемые для выпиливания шиповых соединений: а — лучковая; б — ножовка широкая; в — ножовка узкая; г — обушковая; д — наградка; 1 — полотно; 2 — стойка; 3 — поперечина; 4 — тетива; 5 — закрутка; 6 — ручка; 7 — зубья

После выпиливания проушин их выдалбливают с помощью долота (рис. 7, а), зачищают и выравнивают стамеской (рис. 7, б). (Слово «стамеска» произошло от немецкого слова, означающего «долбящее железо».)

Долотом выдалбливают отверстия и углубления различной формы. Ручка долота сверху оснащена металлическим кольцом, предохраняющим ее от растрескивания под ударами киянки. Лезвие долота затачивают под углом около 35°. Стамеской зачищают шипы, гнезда и проушины, срезают фаски, выдалбливают с легким постукиванием киянкой гнезда в мелких деталях. Лезвие стамески затачивают под углом 20…25° и тщательно правят оселком.

Рис. 7. Инструменты для выдалбливания проушин: а — долото; б — стамеска

Заготовку перед выдалбливанием проушины или гнезда устанавливают на подкладную доску, крепят к крышке верстака струбциной или зажимом. Переднюю поверхность долота обращают ко дну проушины. Режущую кромку долота устанавливают перпендикулярно волокнам на линию разметки (рис. 8, а). Долото держат вертикально и наносят удар по его ручке киянкой. Долото вытаскивают, режущую кромку устанавливают от зарубки по вырезаемой проушине на 5…8 мм с наклоном, ударяют по долоту, наклоняют его и скалывают слой древесины на глубину 4…8 мм (рис. 8, б). Линию продольной разметки оставляют. Затем вырубают проушину еще глубже (рис. 8, в).

Рис. 8. Последовательность выдалбливания проушины: а — поперечное надрубание дна; б — наклонное вырубание; в — углубление дна; г — долбление с противоположной стороны

Когда выдолблено больше половины глубины проушины, заготовку переворачивают на 180° и долбят с другой стороны, чтобы не скалывалась древесина при выходе из нее долота (рис. 8, г).

Гнездо долбят аналогично, но поочередно от обеих линий разметки. Если волокна древесины имеют косослой или завитки возле сучков, то размеры шагов при долблении уменьшают в два-три раза.

Для плотного соединения шипа и проушины их подгоняют стамеской или напильником, срезая излишки в нужный размер. Заготовку крепят на верстаке и, соблюдая меры предосторожности, срезают стамеской тонкие стружки с обрабатываемой поверхности, как это изображено на рисунке 9.

Рис.9. Обработка шипов и проушин в размер: а, б — стамеской; в — напильником

Окончательную пригонку соединяемых поверхностей шипа и проушины производят напильником так, чтобы шип входил в проушину плотно при нажатии рукой или несильном ударе киянкой.

Склеивание шипового соединения

. На склеиваемые поверхности наносят клей, выдерживают на воздухе, пока клей не впитается в поры древесины. Затем детали соединяют и помещают в зажим до полного отвердевания клея (рис. 10).

Рис. 10. Зажим шипового соединения при склеивании

После склеивания изделие крепят на верстаке и производят зачистку поверхностей рубанком или напильником (рис. 11). При строгании шипового соединения рубанок следует передвигать от края к центру бруска, чтобы торцы шипов и проушин не откалывались.

Рис.11. Крепление и зачистка изделия после склеивания: а — по пласти; б — по кромкам

Вы убедились, насколько трудоемко в изготовлении шиповое соединение. Однако при массовом производстве изделий с высокой точностью, без пригонки, шипы, проушины и гнезда вырезают фрезами на шипорезных станках при движении заготовок по конвейеру.

Новые слова и понятия

Разметка, запиливание и выпиливание шипов и проушин, гребенка, вырубание проушин, долбление гнезд, долото, стамеска, подгонка шипа и проушины, пилы: лучковая, ножовка, обушковая, наградка; склеивание, зачистка шипового соединения.

Проверяем свои знания

1. Как и чем производят разметку шипов и проушин?

2. Как избежать брака при изготовлении шипов и проушин?

3. Какими пилами и как выпиливают шипы и проушины?

4. Какими инструментами вырубают проушины и гнезда?

5. Какова технология (последовательность) выдалбливания проушины?

6. Чем и как подгоняют шипы и проушины (гнезда)?

7. Как производят зачистку склеенных шиповых соединений?

Соединение деталей шкантами и шурупами в нагель

В предыдущих параграфах вы ознакомились с соединением столярных изделий шипами, которые составляют одно целое с бруском. На практике часто используют и соединение вставными шипами (рис. 1, а), которое является более простым, но менее прочным. Цилиндрический вставной шип называетсяшкантом.

Диаметр шканта должен составлять 0,4 толщины соединяемых деталей. Под шканты сверлят отверстия сверлами того же диаметра, что и диаметр шканта, на глубину 0,5 длины шканта плюс 2…3 мм.

Рис. 1. Соединение деталей шкантами (1) и разрез по шканту (б)

Расстояние от ребра детали до центра отверстия под шкант должно быть не менее двух диаметров шканта (рис. 1, б).

На рисунке 2 представлена последовательность соединения деталей шкантами со склеиванием.

Рис. 2. Последовательность соединения деталей шкантами: а — разметка; б — высверливание отверстий и соединение деталей; в — разрез по шкантам

Центры отверстий под шканты обычно размечают с помощью линейки и столярного угольника.

Отверстия под шканты в двух соединяемых деталях должны быть просверлены точно друг напротив друга, т. е. без смещения.

Такое требование называется
соосность.
Чтобы отверстия совпадали, их сверлят в двух деталях в сборе (в одной детали сквозные) или каждую деталь по кондуктору.

Вначале детали пригоняют и соединяют без склеивания. Для окончательного соединения деталей шканты и отверстия намазывают клеем, выдерживают, шканты вставляют и забивают в отверстия, детали прижимают на время склеивания, например клиньями на крышке верстака или в зажиме.

Так как при угловом соединении деталей шурупы ввинчиваются в торец бруска вдоль волокон, соединение получается непрочным. Чтобы прочно прикрепить шурупами деталь к торцу деревянного бруска, около торца в бруске просверливают отверстие и забивают в него нагель (круглый деревянный шип), намазанный клеем (рис. 3). При этом шурупы ввинчиваются в нагель поперек волокон и прочно удерживаются.

Рис. 3. Соединение деталей шурупами в нагель

Новые слова и понятия

Шкант, соосность, нагель.

Применение

Данные изделия издавна применяются и обширно распространены в металлообработке. Так, кондукторами комплектуют многие станки. Нужда в шаблонах для шкантов в сфере деревообработки обусловлена распространенностью закрытых мебельных соединений. В данной отрасли промышленности рассматриваемые приспособления применяют как в серийном производстве, так и при сборке. В последнем случае мебельные кондукторы служат для сверления отверстий под шканты.

Помимо названных сфер, такие устройства востребованы в строительстве, машиностроении, бытовых работах.

Сфера применения определяется типом кондуктора. Так, накладные устройства служат для обработки плоских деталей, плит ДСП и МДФ. Угловые применимы как для мебели, так и для плит ДСП и МДФ. Поворотные изделия рассчитаны на проделывание отверстий в цилиндрических деталях. Универсальные модели подходят для мелкосерийного мебельного производства. Опрокидываемые варианты рассчитаны на одновременную обработку в нескольких плоскостях. Закрепляемые и скользящие кондукторы наиболее подходят для бытового использования. К тому же последние несовместимы с одношпинделевыми станками.

Жесткие модели ориентированы на проделывание отверстий в предметах с неровной плоскостью вроде труб. В рассматриваемом случае их закрепляют с применением струбцины, но для мебели названный способ не подходит, так как возможна деформация поверхности.

Использование кондукторов упрощает и ускоряет осуществление работ за счет того, что это избавляет от необходимости ручных замеров и расчетов.

Как это делается

Перед тем как начать работу с рамками, изготовьте простое приспособление-салазки из реек сечением 19×25 мм и куска МДФ-плиты или березовой фанеры.

Затем вам потребуются уже склеенные рамки и несколько пробных соединений на ус, на которых вы сможете потренироваться. Чтобы сделать накладки для рамок с шириной деталей 50 мм, распустите по толщине обрезки размерами около 120×200 мм, чтобы получить тонкие заготовки шириной не менее 50 мм. Обрезки могут быть из цельной доски или склеены из разных пород древесины. Поднимите диск до высоты 50 мм и настройте продольный (параллельный) упор так, чтобы расстояние от пропила до внешней пласти обрезка было чуть больше глубины будущих фальцев на углах рамки. Для безопасности и лучшего контроля при пилении коротких обрезков используйте прижим-гребенку и толкатель. Переверните обрезок и сделайте второй пропил, оставив в середине перемычку около 12 мм, чтобы заготовка для накладок оставалась на обрезке (фото А). Затем отделите эту заготовку с помощью ленточной пилы или ножовки.

Ссылка по теме: Отделка шпоном – фанерование: технология, инструкция по изготовлению поверхности