Мир мастера

Столярное соединение

В число первых ремёсел, которыми овладел человек, входит обработка дерева. Оно и понятно: материал этот доступный, прочный и лёгкий. Изделия из дерева давно вошли в быт людей и все их любят. Дерево податливо в процессе обработки инструментом и срез деревянных деталей зачастую обладает очень красивым рисунком.

Тепло натурального дерева в наш век стекла, пластика и бетона особо востребовано. По этой причине столярных дел мастера всегда нужны людям. Суть столярного дела заключается в том, чтобы хорошо обработать и соединить между собой деревянные детали посредством столярного соединения, получив в результате изделие. Таким образом ключевым моментом для нас, как для домашних мастеров, будет представлять, собственно, шиповое столярное соединение. В столярном деле для выполнения соединений используются бруски и доски, прочность которых достаточна для получения надёжного соединения, способного справиться с предполагаемыми нагрузками. Поверхность досок и брусков, предназначенных для лицевых (открытых глазу) элементов изделия обрабатывается строганием и обточкой.

Столярное мастерство предполагает умение мастера выбрать материал, придать детали нужную форму с учётом направления и формы волокон. Различные породы древесины имеют свой цвет, строение и прочность. Свойства древесины определяют особенности обработки и отделки определённой породы дерева. Искусный столяр умеет определять породу древесины, знает её достоинства и недостатки и может выбирать оптимальные варианты раскройки пиломатериалов. Это позволяет изготовить красивую, прочную и гармоничную конструкцию.

Виды столярных соединений

Соединения столярных конструкций можно условно разделить на два вида.

1. Первый вид - непосредственная врезка деталей. Сопрягаемые части деталей обрабатывают соответствующим образом, чтобы выступ одной детали вошёл в выемку другой. Этот вид соединения обладает высокой прочностью, однако он трудоёмок в исполнении и требует определённого мастерства.

Соединения подобного типа характерны для народных мастеров. Они применялись в лучших образцах мебели прошлых лет.

Специально обработанный конец бруска, вставляемый в выемку другой детали называется - шип. Выемка или углубление в другой детали называется - проушиной. ( Шиповые столярные соединения )

2. Второй вид столярного соединения - сопряжение деталей с использованием промежуточного вставного элемента.

В качестве вставного элемента может применяться рейка, шкант, вставной шип. Если используется промежуточный вставной элемент, то сопрягаемые детали оснащаются одинаковыми проушинами. В данном случае на фото мы видим соединение элементов столярных изделий посредством шканта.
Шкант - это разновидность вставного шипа, предназначенного для соединения столярных изделий. Он представляет собой деревянный стержень цилиндрической формы. Концы шканта имеют фаску, облегчающую сборку узла и, что особо важно, предотвращают заминание кромок проушины.

Этот тип соединения можно осуществить с использованием более простых приёмов обработки, не требующих высокой квалификации. Соответственно затраты времени здесь не велики, но и прочность соединения значительно ниже. Соединение применяется и в том случае, если выполнение соединения первого типа сделать затруднительно по причине сложной формы деталей. Соединение посредством шканта так же является шиповым столярным соединением. Шкант здесь и есть шип для соединения столярных деталей.

Смысл выполнения любого столярного соединения - обеспечение жёсткости конструкции, способность противостоять усилиям выламывания и выдёргивания. Исходя из этого положения, тип и размер соединения выбирают в зависимости от характера предполагаемых нагрузок на конструкцию.

Ещё один ключевой момент, от которого зависит прочность столярного соединения - это уровень влажности древесины. Если на момент изготовления соединения сопрягаемые детали будут иметь завышенный уровень влажности, то со временем соединение разболтается и ни о какой прочности и надёжности такого соединения и речи быть не может. Не упускайте это из виду, работайте только с хорошо просушенным материалом .

Во время окончательной сборки столярное соединение как правило “сажают на клей”. Традиционно применялся столярный клей на основе казеина. В настоящее время ассортимент клея достаточно широкий. Можно применять в столярном деле клей ПВА либо эпоксидный клей и не только. Клей так же широко применяется при сращивании древесины.

Качество столярного соединения

Столярное соединение должно быть в первую очередь прочным и надёжным. От надёжности соединений зависит прочность всего столярного изделия. Чтобы получить хороший результат, нужно во время изготовления придерживаться определённых правил.

• Окончательную прочность столярное соединение обретает после склеивания. И прочность соединения тем больше, чем больше площадь соединения склеиваемых деталей. Следовательно, чем больше нагрузка на соединение, тем больше должна быть площадь. Как её увеличить? Можно, например, применить более широкие шипы, и одновременно увеличить их длину. Всё это повлечёт увеличение площади соприкосновения склеиваемых деталей, что и позволит увеличить прочность соединения. Но если особенности столярного изделия не позволяют этого сделать, то можно применить двойной шип, что позволит увеличить площадь контакта почти вдвое.

• На прочность столярного соединения большое влияние оказывает точность подгонки шипов и проушин. Чем плотнее подогнаны детали, тем прочнее будет столярное соединение. При значительном количестве неплотных участков на поверхности шипа увеличивается общая толщина клея. А толстый слой клея менее прочный, нежели тонкий: в процессе высыхания в толстом слое клея часто появляются трещины. Чтобы плотнее подогнать детали, нужно пользоваться удобным острым инструментом, позволяющим получить чистый срез древесины. Нужно внимательно и аккуратно проводить разметку деталей. Хорошая подгонка столярного соединения достигается мастером со временем, при наличии большого опыта.

• Для повышения итоговой прочности соединения в столярном деле применяют соединение с натягом. Проще говоря, толщину шипа делают несколько большей, чем размер проушины. Каков размер этого натяга ( превышения толщины шипа) ? Это зависит от твёрдости древесины. Если древесина твёрдых пород, то натяг может составлять 0,1-0,2 мм. Для мягких пород древесины это значение несколько больше: 0,2-0,3 мм. Значение небольшое, и замерить практически эту величину проблематично. Поэтому, при ручном изготовлении столярного соединения делают некоторый допуск на толщину шипа, и в процессе подгонки постепенно снимают с шипа тонкий слой древесины, примеряя шип в проушину. Соединение будет готово, когда шип будет входить полностью в проушину под лёгкими ударами киянки. Во время пробных примерок сильно стучать киянкой по деталям нельзя! Проушина может растрескаться, и деталь будет испорчена, её придётся изготавливать заново.