Текст книги "Справочник мастера столярно-плотничных работ"

ПЛОТНИЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Теперь следует освоить наиболее часто встречающиеся столярные и плотничные соединения, поскольку без теоретических знаний и умения их выполнять практически невозможно изготовить самый простой предмет мебели, построить беседку или баню и др.

Как известно, постройки и конструкции, изготовленные из древесины, собирают из отдельных деталей и заготовок. Для того чтобы строение оказалось прочным и устойчивым, важно знать правила крепления, или соединения, элементов деревянного сооружения.

В плотницком деле соединения еще называют посадками. Дело в том, что все соединения основаны на одном общем принципе: деталь, имеющая выступ, насаживается на деталь, снабженную пазом. В зависимости от типа крепления можно разделить на очень свободные, свободные, плотные, скользящие и напряженные. Кроме того, соединения различают и по форме: они бывают торцевыми, угловыми, боковыми, крестовидными и Т-образными. Соединение деталей осуществляют разными способами. При этом нужно различать наращивание и сращение. Если в первом случае один элемент продолжает другой по вертикали, то в последнем – по горизонтали. Соответственно и способы их выполнения различны. Рассмотрим некоторые из них.

Другое название торцевого соединения – наращивание. Суть его заключается в том, что заготовки соединяют между собой торцами, увеличивая таким образом длину детали. В зависимости от типа посадки торцевые соединения принято делить на несколько групп.

Наращивание впритык (рис. 57). Для этого детали обрезают по торцу, в каждом находят центр и просверливают отверстия под штырь. Чтобы он плотно вошел в отверстия, он должен быть короче на 20–30 мм. Вставив штырь, детали надевают на него, ударяя кувалдой.

Рис. 57. Выполнение наращивания впритык

Нарастить впритык можно также с помощью деревянных накладок (рис. 58) и болтов. Чтобы соединение было прочным, длина накладки должна быть равна четырем диаметрам торцов бревен, которые наращиваются, а ширина должна составлять ²/₃ диаметра. Накладки врубают, наложив с противоположных концов. Глубина выборки под них должна быть не меньше 0,2 диаметра бревна. Наложив накладки, их скрепляют болтами или хомутами.

Рис. 58. Выполнение наращивания с помощью накладки

Торцевые соединения вполдерева. Они способны выдерживать значительную нагрузку при сжатии. Известно несколько форм и конструкций подобного крепления. При этом обе заготовки снабжены и пазом, и выступом, а потому после соединения они сохраняют одинаковую ширину и длину. Существует две разновидности такого типа крепления (рис. 59, а): с прямой и с косой накладкой.

Торцы деталей аккуратно опиливают. В первом случае определяют центры торцов и очерчивают их диаметры, после чего под прямым углом к торцам от концов бревен намечают линии, длина которых составляет 2–2,5 диаметра бревна. Выполняют пропил, вырубают древесину и зачищают место соединения. Наложив концы, их фиксируют болтами или хомутами. Во втором случае, выполняя косое соединение, опиливают торцы, определяют центры, очерчивают диаметры, делят их на 3 равные части, пропиливают и скалывают древесину, а место соединения зачищают. Концы накладывают друг на друга и фиксируют болтами или хомутами.

Торцевые соединения в паз ив гребень. Соединенные таким образом детали устойчивы к растяжению. Посадка напоминает прием посадки в замок и производится следующим образом. На одной заготовке следует проделать паз, а другую снабдить шипом, после чего скрепить обе детали. Такой узел (рис. 59, б) может быть с прямой и с косой насадкой.

Рис. 59. Разновидности торцевого соединения деревянных заготовок: а – торцевое вполдерева; б – торцевое в паз и в гребень; в – торцевое шиповое

Торцевые шиповые соединения. Скрепленные таким образом деревянные детали способны противостоять значительному изгибу. Детали насаживают одну на другую так, как показано на рис. 59, в. Подобная посадка может быть со ступенчатым или с косым стыком. Поверхность накладок должна быть хорошо зачищена от заусенцев и шероховатостей.

В соединении врубкой, экономя материал, передний торец стропильной ноги размешают близко к концу затяжки, что может закончиться сколом под воздействием горизонтального усилия. В результате конец стропильной ноги смешается, а кровля прогибается.

Чаще всего такой тип соединения заготовок используют в процессе изготовления оконных и дверных блоков, а также деревянных рам. Скрепленные таким образом детали оказываются расположенными по отношению друг к другу под прямым углом. Все угловые соединения можно разделить на две группы: крепление на шип и «на ус».

При посадке заготовок на шип применяют самое разное число шипов (чаще 1–3). Если необходимо выполнить особо прочное соединение, то количество шипов следует увеличить. Существует две основные разновидности крепления на шип: сквозное (рис. 60) и несквозное. В последнем случае шипы оказываются замаскированными внутри детали. Для придания конструкции прочности паз под шип на деревянной детали следует делать несколько более глубоким, оставляя, таким образом, место для клея.

Соединение деревянных деталей «на ус» заключается в том, что заготовки крепятся под углом в 45° по отношению друг к другу.

Рис. 60. Угловые соединения деревянных деталей: а – сквозное «на ус»; б – сквозное на шип

К угловым соединениям можно также отнести и угловую врубку. В зависимости от угла, под которым располагаются детали после посадки, различают два типа такого крепления. Первая разновидность: когда заготовки соединяют под углом не более 45°. При этом сначала делают деталь, снабженную дополнительным элементом, после чего прикрепляют ее к основанию.

Вторая разновидность угловой врубки: детали находятся под углом более 45°. Такая конструкция представлена двумя заготовками, которые располагаются под различным углом наклона по отношению к плоскости основания.

Другое название бокового крепления деревянных заготовок – сплачивание. Его нередко используют при изготовлении таких конструкций, как ворота, ограждения, пол и двери. Такая посадка отличается прочностью и надежностью. При необходимости крепление рекомендуется усилить щитами или досками, положенными поперек. В плотницком деле используется несколько типов бокового соединения.

Боковое крепление на гладкую фугу. Такое соединение представляет собой щит, составленный из склеенных между собой по боковинам заготовок, имеющих абсолютно гладкую поверхность (рис. 61, а).

Рис. 61. Боковое соединение деревянных деталей: а – на гладкую фугу; б – на вставную рейку; в – в четверть; г – в паз и в гребень треугольником; д – в паз и в гребень прямоугольником; е – внахлест

Соединение на гладкую фугу применяется в том случае, если необходимо увеличить ширину панели. При этом важно следить за тем, чтобы направление волокон совпадало. Современные клеи делают крепление очень прочным. Соединением в четверть можно заподлицо установить заднюю стенку в корпусах шкафов. Его можно также встретить при соединении боковых стенок выдвижных ящиков с лицевой панелью.

Боковое соединение на рейку. Для выполнения такого крепления на обеих боковых сторонах каждой детали следует сделать пазы. После этого заготовки нужно последовательно соединить, посадив на вставные рейки (рис. 61, 6).

Боковое соединение в четверть. Для того чтобы произвести посадку в четверть, необходимо с обеих боковых сторон каждой заготовки вырезать четверть в виде недостроенной латинской буквы S, после чего скрепить детали (рис. 61, в).

Боковое соединение в паз и в гребень. Существует две разновидности крепления деревянных деталей в паз и в гребень: с пазами, выполненными в форме треугольника (рис. 61, г) и прямоугольника (рис. 61, д). Соединение в треугольный паз, как правило, используют при сборке паркета, а в прямоугольный – для устройства дверного блока.

Для соединения брусков можно прибегнуть к способу, который называется накладкой вполдерева. Для этого на конце одного из них откладывают ширину другого, размечают глубину, делают сначала продольный, а потом поперечный пропил.

Боковое соединение внахлест. Такой тип сплачивания (рис. 61, е) обычно применяют при строительстве здания в процессе сборки стен, а также при возведении кровли. Подобная посадка деталей позволяет защитить конструкции от воздействия осадков и влаги.

Помимо перечисленных выше, существуют еще два типа боковых соединений. Первое – крепление с наконечником. Для выполнения такой посадки детали, имеющие пазы с торцевых сторон, присоединяют к другой заготовке, снабженной пазом с боковой.

Вторая разновидность бокового сплачивания – посадка с перекрытием. Такой прием используют в том случае, если требуется придать поверхности рельефность. К тому же подобное соединение позволяет уменьшить звуко– и теплопроводность. При этом необходимо настелить доски, составляющие первый ряд, после чего положить доски второго ряда таким образом, чтобы замаскировать образовавшиеся пустоты.

Данный прием скрепления деревянных заготовок (рис. 62) используют при возведении кровель и ферм. Глубина крепежной накладки может составлять ¹/₆—²/₃ толщины используемого бруска. Во многом данный тип посадки схож с Т-образным.

Рис. 62. Крестовидное соединение деревянных деталей

Т-образное соединение деревянных деталей. По форме детали, соединенные подобным образом, напоминают букву «Т». Как правило, такой тип посадки используют для фиксирования лаг, составляющих перекрытия, а также для прикрепления перегородок к обвязке. Заготовки следует соединять под углом в 90°. В том случае, если при посадке деталей прямой угол по каким-либо причинам будет нарушен, конструкция окажется непрочной и ненадежной.

Существует две разновидности Т-образного соединения: с прямой накладкой и с потайным шипом (рис. 63).

Рис. 63. Т-образное соединение деревянных деталей: а – с прямой накладкой; б – с потайным шипом

В случае использования приема Т-образного соединения с потайным шипом предварительно следует сделать такой шип и затем зафиксировать его в какой-либо стороне балки. При применении другой разновидности Т-образного крепления необходимо выполнить ступенчатую накладку. Ее делают следующим образом. С одной стороны вырезают древесину на половину ширины заготовки, а с другой – на треть. Затем с первой стороны нужно удалить слой древесины на ¹/₂. В итоге толщина сохранившейся части будет составлять ¹/₄ общей толщины заготовки. С той стороны детали, где срез древесины был сделан на треть, нужно выполнить паз так, чтобы толщина оставшейся нетронутой части бруса была равна половине общей толщины детали.

Т-образное соединение деревянных заготовок с прямой накладкой является одним из наиболее прочных и надежных. Дополнительно усилить его можно, воспользовавшись клеем. Применение гвоздей недопустимо, поскольку велика вероятность повреждения ступеней накладки.

В процессе работы может возникнуть необходимость соединить бревна прямым замком (рис. 64). Благодаря этому способу соединяемые элементы работают на растяжение.

При вырубке замка высоту торца одного из элементов делят на 5 равных частей. Через эти точки проводят 4 линии, после чего от торца отмеряют 2 отрезка, длина которых составляет 1,5 высоты бруска, по верху и по бокам бруска делают 2 риски, по которым пройдут 1-й и 2-й пропилы.

Рис. 64. Выполнение сращивания прямым замком

От 2-й линии на торце по боковой стороне чертят линию, доводя ее до 1-й риски, а от 3-й линии на торце обозначают линию до 2-й риски.

По 1-й и 2-й рискам выполняют пропил, доходящий до 3-й линии, стесывают торец до 2-й линии и вырубают древесину между пропилами до 3-й линии. Полученные поверхности зачищают. Точно так же выполняют другую деталь, потом накладывают их друг на друга и закрепляют.

Соединение прямым замком с натяжными клиньями отличается особой прочностью. Последовательность работы практически не отличается от выполнения сращения прямым замком, но посередине каждого замка предусматривают место под клинья, которые забивают с обеих сторон (рис. 65).

Рис. 65. Выполнение сращивания прямым замком с натяжными клиньями

Соединение «накладка вполдерева» будет более плотным и прочным, если оно будет иметь небольшой наклон внутрь. Кроме того, продольный пропил на одной заготовке делается с наружной стороны риски, а на другой – с внутренней.

Предварительно бревна необходимо разметить.

1. На опиленных торцевых сторонах сращиваемых бревен находят центры, через которые проводят диаметр, после чего его делят на 6 равных частей и обозначают их цифрами. Через точки 1 и 5 перпендикулярно диаметру на торцах чертят линии 3–3, 4–4.

2. Отступив от торца на расстояние, которое составляет 2,5 диаметра, по окружности бревна чертят линию, параллельную торцу, после чего прямыми линиями, параллельными оси бревна, соединяют точки 1 и 5 (1 линию), 3 и 6 (2 линии).

3. На боковой поверхности заготовки чертят линии 4–5–4, 6–2–6. Разметив таким образом конец бревна, его отесывают и получают плоскость при линии 4–5–4.

4. На образовавшейся плоскости проводят линию, которая соединяет центр линии 4–4 с точкой 5, разделив ее пополам, чертят линию 7–7 (она должна пройти к первой под углом в 90°).

5. По линии 6–5–6 перпендикулярно к оси бревна до точки 6 выполняют пропил. А пропил 7–7, располагающийся перпендикулярно к плоскости 4–5–4, делают до линии 6–2–6 и находят точки 8.

6. Древесину между точками 7–5–7 выбирают на соответствующую глубину и получают новую плоскость 8–6–6–8, которую затем зачищают. На этом разметку одного конца бревна можно считать законченной. Второй сращиваемый конец размечают аналогичным образом.

7. Затем подготовленные концы накладывают друг на друга и фиксируют болтами или хомутами. Последовательность всех действий представлена на рис. 66.

Рис. 66. Разметка и сращивание бревна косым замком: а – деление торца и разметка линий 3–3, 4–4, 1–5, 3–6–6–3; б – разметка линий 4–5–4, 6–2–6; в – подготовка плоскости по линии 4–5–4 и разметка последующих линий; г – общий вид половины косого замка

Подобным образом соединяют не только бревна, но и брусья. Наибольшая прочность сращиваемых деталей достигается благодаря натяжному клину (рис. 67).

Рис. 67. Разметка и сращивание брусьев: а – косым замком; б – косым замком с натяжным клином

Помимо названных типов плотничных соединений, есть и ряд других, которые применяют при строительстве сруба, стен и перегородок, но, чтобы не нарушать логики повествования, о них речь пойдет в соответствующей главе.

СТОЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

В отличие от современной мебели из пластмассы, которую можно изготовить целиком, деревянная мебель собирается из отдельных деталей, поэтому столяру необходимо уметь их скреплять.

Качество столярного соединения – показатель мастерства столяра, поскольку для этого необходимо иметь опыт, владеть определенными навыками и приемами работы с различными инструментами. Но важно не только правильно его выполнить, но и суметь выбрать именно тот вариант, который будет оптимальным для данного предмета. Это означает, что конструкция соединения должна быть настолько функциональной, чтобы обеспечивать надежность, прочность, долговечность и эстетичность изделия. Поэтому мы остановимся на самых распространенных видах столярных соединений и способах их реализации.

Очень прочным является соединение «ласточкин хвост». Для его выполнения вырезают лапу на конце одной заготовки, накладывают ее на другую, делают разметку, пропиливают на нужную глубину с внутренней стороны рисок, а лишнее выбирают стамеской.

Мебельные соединения делятся на две большие группы – разъемные и неразъемные. Первые дают возможность как собрать конструкцию, так и разобрать ее на составляющие детали. Для вторых это исключено, поскольку детали конструкции фиксируют с помощью клея, шурупов, скоб и пр.

К неразъемным относятся клеевые соединения. По сравнению с другими способами соединения деталей мебели они являются наиболее простыми и популярными среди этой группы, поскольку отличаются технологичностью, прочностью, уменьшают риск растрескивания древесины и придают изделию устойчивость.

Кроме того, это позволяет из обычного или маломерного материала создавать конструкции и детали любых размеров и форм, которые не столь подвержены деформации, как выполненные из массива. Более того, клеевые соединения не утяжеляют конструкцию, обладая при этом высокими прочностными характеристиками. Наконец, в некоторых случаях, например при облицовывании, это является единственным способом соединения материалов.

Итак, выделяют следующие виды такого рода фиксации (рис. 68):

1) склеивание брусков и досок пластями (по толщине), в результате чего образуется блок;

2) склеивание досок и плит кромками (по ширине) в щиты;

3) склеивание шпона при одновременном гнутье, благодаря чему изготавливаются гнутоклеевые детали;

4) склеивание заготовок из малоценного матери ала и облицовывание шпоном;

5) склеивание брусков и листов фанеры (ДВП) в пустотелые щиты со всевозможными наполнителями;

6) склеивание шиповых соединений.

Рис. 68. Разновидности склеивания древесины: а – блочное; б – щитовое; в – гнутоклеевое; г – облицовывание брусков; д – облицовывание щитов; е – облицовывание шиповых соединений

Заготовки склеивают по толщине и ширине не только для того, чтобы получить массивную плиту необходимого размера. К этому способу можно прибегать и тогда, когда нужно использовать маломерные заготовки древесины, что существенно экономит материал. Для подготовки к склеиванию их поверхности надо выровнять строгальным инструментом (ручным или электрическим рубанком либо стругами), а потом уложить на бруски таким образом, чтобы соприкасающиеся кромки максимально плотно примыкали друг к другу. Их можно прифуговать, добиваясь максимального прилегания. Ширина заготовок определяется дальнейшим использованием плиты. Если предполагается их облицовка, то отношение толщины заготовок к ее ширине должно составлять не более 2:3. Это условие необходимо соблюдать, так как в противном случае готовое изделие может покоробиться.

Если плита предназначена для прозрачной отделки, при которой текстура древесины хорошо просматривается, то ширина заготовок может составлять 60–100 мм. При этом нужно следить за направлением годичных слоев.

Склеивание можно совместить с гнутьем, чтобы получить различные криволинейные заготовки. В домашних условиях для этого можно использовать планки из массивной древесины толщиной 3–5 мм, фанеры или брусков толщиной 20 мм (в последних нужно обязательно заранее проделать продольные пропилы).

Гнутоклеевые заготовки бывают с незамкнутым или замкнутым контуром. При изготовлении первых нужно сделать следующее: делянки, которые подлежат склеиванию, покрыть клеем, положить на жесткий шаблон в виде незамкнутого контура и зафиксировать струбцинами. После того как клей отвердеет, делянка сохранит приданную ей форму.

Для вторых подбирают или изготавливают, например из ДСП, разъемный шаблон соответствующей формы (в виде овала, круга и пр.). После выкладывания первой делянки, например из фанеры (изгиб поперек волокон, наружные слои фанеры сохраняют прямолинейность), стыки фиксируют шпильками (крепеж, напоминающий гвозди, у которых отсутствуют шляпки). Далее смазывают ее клеем, кладут вторую делянку и зажимают струбцинами. Когда клей затвердеет, выполняют следующий слой, причем каждый из них должен перекрывать стыки предыдущих. Здесь придется обратиться к геометрии и учесть, что длина первого слоя определяется по формуле L = πD, а всех последующих – Ln = π(D + 2tn), где tn – толщина всех предыдущих слоев.

Чтобы снять заготовку, выбивают клинья и стальные пластины, которыми скреплялся шаблон. Все сказанное выше наглядно показано на рис. 69.

Рис. 69. Изготовление гнутоклееных элементов: а – открытого контура; б – закрытого контура; 1 – делянка; 2 – шаблон незамкнутого контура; 3 – струбцина; 4 – шаблон замкнутого контура; 5 – стальная пластина; 6 – клин; 7, 8 – делянки; 9 – шпильки

Из продольных самым простым является соединение внакладку косым срезом, при котором концы брусков надо срезать под углом в 15° и наложить друг на друга, предварительно смазав срез клеем.

Для обеспечения давления при склеивании шиповых соединений используются:

1) упругая деформация древесины как шипа, так и проушины, которая создается при посадке с натягом. При этом древесина шипа сжимается, а проушины – расширяется. В результате этого возникают направленные перпендикулярно к поверхностям усилия, которые и сохраняют фиксацию. Подобные соединения не нуждаются в прессовании. Однако следует соблюсти достаточную точность при выпиливании, поскольку при большом зазоре между шипом и проушиной крепление получается ослабленным и требующим вставления между сопрягаемыми элементами кусочка шпона; при избыточном натяге клей стекает вниз, шип распирает проушину, что в итоге приводит к тому, что поверхности склеиваются только у основания шипа. Такие соединения необходимо запрессовывать;

2) фиксация с помощью струбцины.

Соединения «ласточкин хвост», ящичные, на вставную рейку и на шкантах (о них будет сказано далее) осуществляются без прессования, поскольку в этих случаях достаточно очень точно обработать сопрягаемые поверхности.

Технологически процесс склеивания состоит из следующих последовательно выполняемых операций:

1) подготовки деталей или шпона;

2) приготовления клея;

3) нанесения его на поверхность деталей (заготовок);

4) открытой выдержки, в течение которой клей впитывается;

5) закрытой выдержки, при которой заготовки наложены друг на друга, и запрессовывания деталей (заготовок) в сжатом состоянии до тех пор, пока клей не схватится;

6) выдержки деталей (заготовок) после распрессовывания.

Клей, нанесенный на поверхность детали, проникает в меж– и внутриклеточные пространства древесины и отвердевает там, соединяя две поверхности множеством тончайших связей. Его количество не должно быть ни слишком толстым (склеиваемые поверхности будут неплотно прилегать друг к другу), ни чересчур тонким (такое склеивание называется «голодное», так как между поверхностями образуется очень мало нитей), поскольку в обоих случаях прочность изделия становится хуже. Время выдержки зависит от используемого средства. Для глютиновых клеев это определяется температурой деталей (заготовок) и воздуха в помещении. При температуре ниже 25 °C клей густеет и перестает смачивать поверхность, при соответствующей температуре время выдержки составляет 4–5 мин, а в случае подогрева этот период увеличивается до 25 мин.

Для синтетических клеев время выдержки не превышает 25–30 мин. Увеличивать его не следует, так как средство может частично отвердеть.

Немалую роль играет и качество клея, который может иметь синтетическое или животное происхождение. К первой группе относятся глютиновые и казеиновые клеи, а ко второй – клеи на основе карбамидо– и меламиноформальдегидных (термореактивных) и поливинилацетатных (термопластичных) смол (ПВА). От того, какое средство используется, зависит, какое его количество потребуется для выполнения склеивания. Соединение бывает качественным, если на 1 м² поверхности расходуется определенное количество клея:

1) глютинового – 200–350 г;

2) казеинового – 160–280 г;

3) карбамидоформальдегидного – 140–200 г;

4) фенолформальдегидного – 160–250 г.

Кроме того, необходимо учесть, что при склеивании шиповых соединений, полуторцовых поверхностей и в том случае, если оно сопровождается гнутьем, расход клея увеличивается на 50 %.

Для обеспечения плотного прилегания деталей (заготовок), которые могут иметь неровности, используются различные приспособления. В домашних условиях это чаще всего струбцины, благодаря которым поверхности контактируют по всей площади.

На предприятиях применяют прессы, ваймы и пр. Необходимо сказать, что при использовании жидкого клея давление не должно быть избыточным, так как это может привести к тому, что часть состава выдавится, его слой уменьшится, а прочность соединения снизится. При применении густого клея давление на соединение должно быть большим, поскольку в противном случае его слой будет довольно толстым, что негативно скажется на качестве соединения. Оптимальная толщина составляет – 0,08–0,15 мм.

Продолжительность прессования зависит от клея. Если для соединения холодным способом применяется глютиновый, казеиновый, карбамидный или эпоксидный клей, достаточно 4–6 ч, а для поливинилацетатной дисперсии нужно, как минимум, 2 ч.

Бремя выдержки после прессования составляет не менее суток, по истечении которых детали или заготовки можно подвергать дальнейшей обработке без опасения разрушить их.

К глютиновым относятся костный (производится в виде плиток) и мездровый (в виде плиток и чешуи) клеи. Чтобы приготовить состав, клей (обязательно в измельченном виде) заливают холодной водой и оставляют на 6–12 ч для набухания. Образовавшееся желе, в котором не должно быть твердого остатка, ставят в клеянку и варят на водяной бане (температура – 60–70 °C) примерно 30 мин, регулярно помешивая.

Клеянка представляет собой емкость, состоящую из двух сосудов – для клея и воды (рис. 70).

Рис. 70. Клеянка: а – общий вид; б – самодельная клеянка; в – схема: 1 – емкость для клея; 2 – емкость для воды

Чтобы проверить качество полученного клея, нужно дать ему стечь с мешалки. Если это происходит медленно, а струя однородная и ровная, то все в порядке. Жидкий клей стекает быстро, поэтому в него следует добавить мел или каолин (10–15 % от общей массы). В стекающий сгустками клей нужно влить воду и варить еще 15–20 мин.

Количество клея должно быть таким, чтобы его можно было использовать за двое суток. Хранить его следует при температуре не более 10 °C.

Чтобы приготовить казеиновый клей, в воду всыпают порошок или гранулы (соотношение клея и воды составляет 1:1,7–2,3), перемешивают до образования однородной массы сметанообразной консистенции и применяют по назначению. Полученное средство не подлежит длительному хранению, поэтому его следует израсходовать за 4–6 ч, после чего оно густеет и становится непригодным.

Клей на основе карбамидной синтетической смолы называется карбамидным, например УКС, М-60, М-70. Он применяется для склеивания деталей (заготовок) холодным способом. Предварительно его нужно смешать с отвердителем (хлористым аммонием и т. п.), количество которого должно составлять от 0,5 до 25 весовых частей относительно веса смолы. Поскольку жидкие карбамидные смолы долго не хранятся, они продаются в сухом виде. Такой клей не предназначен для соединения элементов изделий, которые подвергаются переменным нагрузкам (например, для стульев и др.), так как дает хрупкий клеевой слой. Но его можно улучшить, если ввести поливинилацетатный клей (примерно 15–25 частей).

Поливинилацетатная дисперсия – это водный состав, в котором равномерно распределены частицы полимера. Ее недостатками являются низкие водо– и теплостойкость, поэтому клеевое соединение при повышенной влажности и температуре более 70 °C резко теряет свою прочность. Если в дисперсию добавить карбамидный клей (4–6 весовых частей), то ее характеристики можно улучшить.

Для склеивания деталей хорошо зарекомендовал себя эпоксидный клей, относящийся к двухкомпонентным средствам и пригодный практически для всех мебельных соединений. Но он является достаточно дорогостоящим.

При соединении клей нужно наносить кистью на одну из поверхностей, хотя есть и исключения из этого правила, в частности им могут смазываться обе торцевые поверхности, если они сильно впитывают клеевой состав.

Неразъемные включают шиповые соединения, основными элементами которых являются:

1) шип. Так называется выступ, которым оканчивается деталь (он может иметь разные размеры и форму). Шип фиксирует детали после того, как он вставлен в гнездо, проушину или шпунт, которым он должен соответствовать по своим параметрам;

2) проушина – отверстие на конце детали, которое открыто с 2–3 сторон;

3) гнездо, представляющее собой углубление в детали;

4) гребень, то есть выступающая часть детали, которая по форме и размеру идентична шпунту;

5) шпунт (паз), представляющий собой углубление, которое проходит по всей длине детали.

При изготовлении мебели прибегают к шиповым клеевым соединениям. Шипы различаются по форме и конструкции. По первому признаку они бывают плоскими, трапециевидными и круглыми, а по второму – цельными (изготавливаются вместе с деталью) и вставными (выполняются отдельно).

Переход от бруска непосредственно к телу шипа имеет форму уступа и называется заплечиками, а плоскости боковых граней шипа – щечками. Промежуток от торцевой грани шипа до заплечиков – это длина шипа, толщиной является расстояние между щечками, а шириной – поперечный размер щечки.

Вставные шипы разделяются на две группы:

1) шканты (имеют круглую форму);

2) рейки (плоские шипы, проходящие по всей длине соединяемых деталей).

Описанное выше показано на рис. 71.

Рис. 71. Основные элементы шиповых соединений: а, б – плоские шипы; в – круглый шип; г – гребень; д – шпунт; е – шкант; ж – проушина; з – гнездо для плоского шипа; и – гнездо для круглого шипа; к – рейка

Прежде чем начать выполнять шипы, пазы и т. д., надо подготовить детали по длине, обработать торцевые стороны и проверить заготовки на наличие дефектов.

Шиповые соединения регламентируются ГОСТом 9330-76 и подразделяются на:

1) открытые, при которых в соединениях видна поверхность верхней грани шипа;

2) сквозные, при которых торец шипа выходит на видимую поверхность торцевой гранью;

3) с полупотемком, при котором верхняя грань шипа видна только частично;

4) с потемком, то есть все боковые грани шипа не видны после выполнения соединения;

5) «на ус» – соединение, при котором грани фиксируемых брусков срезаны под углом в 45°.

Кроме того, шиповые соединения бывают угловыми, по длине и кромкам. Угловые соединения делятся на концевые, срединные и ящичные. Все они используются для соединения деталей объемных конструкций, например ящиков.

Угловые концевые соединения представлены на рис. 72. Наиболее прочными из них являются соединение на открытый сквозной одинарный прямой шип и соединение «на ус». Толщина одинарного шипа должна составлять 0,4 толщины бруска.

Рис. 72. Разновидности угловых концевых соединений на шип: а – открытый сквозной одинарный; б – открытый сквозной одинарный «на ус»; в – с полупотемком несквозной; г – с потемком несквозной; д – шканты несквозные; е – шканты несквозные «на ус»; ж – вставной плоский несквозной; з – вставной плоский сквозной

Чтобы при сборке изделия не допустить выворачивания брусков в соединении, используются соединение на шип с полупотемком (несквозной и сквозной) или с потемком (несквозной и сквозной). При необходимости скрыть торец шипа применяются соединения с несквозным шипом. При этом следует соблюсти следующие размеры: