Крепления, используемые при соединении деталей
Чтобы обеспечить мебельному изделию прочность, при его изготовлении используют различные деревянные и металлические детали для соединений. Среди деревянных деталей можно назвать нагели, шканты, клинья и шпонки. Все эти виды креплений изготавливаются из твердых пород древесины, высушенных на протяжении продолжительного времени.
Нагели– деревянные гвозди. Обычно их используют при креплении деталей для рамы под зеркало. Перед забиванием нагеля в древесине просверливается отверстие соответствующего размера с глубиной чуть большей, чем для гвоздя. Во избежание растрескивания древесины нагель должен быть ошкурен и закруглен со всех сторон, после чего его располагают на просвете отверстия, ставят дощечку и забивают молотком.
Шканты – деревянные или пластмассовые крепежные детали длиной 30 мм и диаметром 8 мм. Их количество зависит от того, какую ширину имеют соединяемые стенки, от их предназначения и может составлять от 4 до 6 единиц. Они отличаются от нагелей тем, что могут быть не только круглыми, но и цилиндрическими, квадратными и прямоугольными. В отличие от нагелей, которые преимущественно бывают круглыми, шканты могут быть не только круглыми, но и цилиндрическими, квадратными и прямоугольными.
Для большего удобства в процессе проникновения шканта в отверстие его конец всегда делается заостренным. Кроме того, чтобы шкант потом не вылетал, его забивают с некоторым усилием. Для этого диаметр отверстия под него всегда делается меньшего размера, чем сам шкант. Чаще всего шкантовое крепление дополнительно усиливается при помощи клея.
Клинья используются в столярном и плотничном деле чаще, чем вышеперечисленные крепления. Это незаменимая часть конструкций крепления ручного инструмента, конструкций натяжения, конструкций для укрепления и выравнивания стен, полов и крыш. По форме клинья разделяют на две части: у одной обтесана только одна сторона, у другой – две. Чаще всего для изготовления клиньев используется древесина хвойных пород.
Шпонки могут быть как деревянными, так и металлическими. Но все они представляют собой различные вставки в гнезда между двумя балками и предназначены для увеличения их прочности. Такое крепление дополнительно снабжают стальными болтами, которые могут как проходить через шпонку, так и не затрагивать ее, сжимая только балки.
Деревянные шпонки. В зависимости от того, какая часть древесного ствола была использована при изготовлении шпонки, выделяют продольные, поперечные, продольные косые и шпонки с натяжкой.
Сопротивление поперек волокон намного меньше, чем вдоль, поэтому поперечные шпонки не пользуются большой популярностью. Поперечными они называются из-за того, что направление волокон шпонки перпендикулярно к направлению волокон обеих балок.
Продольные шпонки обеспечивают более прочное крепление. Направление волокон шпонки здесь полностью совпадает с направлением волокон балок.
Продольные косые шпонки требуют определенной точности гнезда. Чаще всего они расположены под углом 45°. Они обеспечивают еще большую прочность балки, не позволяя ей перегибаться сразу в двух направлениях: вдоль и поперек.
Шпонки с натяжкой используются там, где необходимо одновременно укрепить балку и усилить внутреннее натяжение. Для этого в гнездо между балками вбиваются сразу две шпонки, имеющие клиновидную форму. Обе шпонки должны быть забиты до упора.
Металлические шпонки могут быть утапливаемыми и впрессованными, кольцевидными или квадратными.
Утапливаемые шпонки используются при боковом креплении нескольких деталей. Для шпонки обязательно выдалбливается гнездо, затем устанавливается сама шпонка, а потом вся конструкция затягивается болтами.
Для впрессованных шпонок тоже готовится гнездо, они закрепляются и затем закрываются другой половиной конструкции. Также соединение фиксируется болтами (рис. 17).
Гвозди. В столярном и плотничьем деле гвозди представляют собой удобное, простое и часто встречающееся металлическое крепление. В зависимости от того, какую толщину имеют соединяемые планки, используют гвозди определенной толщины и длины. Чем толще и длиннее гвоздь, тем прочнее он будет держаться в массиве древесины. Но это не означает, что все планки нужно прибивать только толстыми и длинными гвоздями. Тонкая и узкая дощечка от такого гвоздя может просто расколоться на две половины.
Такого эффекта можно достичь и при вбивании гвоздя в торцевую поверхность бруска, причем здесь еще возникает вероятность выпадения гвоздя из образовавшегося отверстия. Объясняется это тем, что гвоздь вбивается не поперек волокон, а вдоль них. При усушке натяжение здесь будет значительно ослабевать, будут появляться трещины и т. п.
Номер гвоздей (совокупность их длины и диаметра) всегда выбирается в зависимости от толщины планки: длина самого гвоздя должна быть, как минимум, на 3 мм больше толщины дощечки, чтобы она могла прочно крепиться в основе.
Перед тем как прибить планку к основе, сделайте несколько отметок на поверхности доски. Так вы можете равномерно, красиво, аккуратно и экономно вбить каждый гвоздь. Но только при этом не располагайте гвозди слишком близко друг к другу: достаточно прибить доску в 2–4 местах, чтобы она крепко держалась. Используя большее количество гвоздей, вы не только не сделаете соединение более прочным, но наверняка расколете доску пополам. Кроме того, постарайтесь расположить гвозди так, чтобы предупредить возможное коробление и изгиб.
Еще одно немаловажное правило – не вбивайте гвозди близко к торцевой стороне планки: здесь древесина наиболее ослаблена, а трещина, которая пойдет от торца, расколет всю доску или расщепит ее.
Чтобы крепление получилось наиболее прочным, на толстую доску положите тонкую, но не наоборот. Кроме того, соединение получится еще более прочным, если вбивать гвоздь под небольшим углом, а не точно перпендикулярно.
Иногда бывает так, что шляпка гвоздя только испортит внешний вид поверхности. Чтобы шляпка была не видна, можно сделать следующее: вбить гвоздь на 3/4 всей его длины, затем острогубцами откусить шляпку и вбить остаток в массив.
Такого же эффекта можно достичь, если предварительно расплющить шляпку, а затем вбить гвоздь и расправить остатки шляпки по направлению волокон. Затем такую поверхность нужно прошпатлевать, чтобы заделать образовавшееся углубление.
Если после забивания гвоздя его острый конец вышел наружу, то загните конец, а затем вбейте его в массив. В некоторых случаях вам необходимо забить заново гвоздь, который вошел в древесину по самую шляпку. Для этого вам будет нужно выбить его с обратной стороны, если он вышел наружу, или подрезать древесину с внешней стороны, затем поддеть шляпку плоскогубцами или молотком, подложить под образовавшийся зазор дощечку и выдернуть гвоздь либо клещами, либо гвоздодером. Дощечка вам понадобится для того, чтобы не смять древесину возле шляпки.
Шурупы. Используя шурупы, вы получите более качественное и надежное крепление. Чаще всего шурупы используют для крепления дверных и оконных петель, ручек, штапиков, обкладок и т. п. (рис. 18).
При креплении с помощью шурупа практически не нарушается целостность внутренних слоев древесины, не происходит их смещения, как при креплении гвоздем. Это объясняется прежде всего тем, что шуруп ввинчивается, а не забивается. Так же как и при вбивании гвоздя, нужно правильно выбрать диаметр и длину шурупа. Шуруп должен быть на 3–4 мм больше, чем толщина прикрепляемой планки, чтобы она могла хорошо держаться на основе.
Номер шурупа (соотношение его длины и толщины) подбирается под определенный тип планки. Для самой тонкой планки подбирается шуруп длиной 6 мм, толстая же планка крепится шурупом длиной 12–15 см. В зависимости от предназначения шурупа его шляпка может быть потайной или выпуклой. Первый вид шляпки предназначен для крепления деталей мебели с последующей шпатлевкой. Такие шурупы не должны быть видны на поверхности. Второй тип шурупов предназначен как для крепления деталей, так и для украшения поверхности.
В зависимости от величины шурупа его завинчивают одним из двух способов. Если шуруп небольшой, а древесина мягкая, то можно ограничиться лишь пометкой шилом на поверхности в месте ввинчивания.
Но если шуруп большой или его диаметр слишком велик, то в месте крепления просверлите небольшое отверстие, глубиной и диаметром немного меньше шурупа, чтобы он мог хорошо держаться в массиве. Если таким шурупом вы хотите закрепить две достаточно толстые планки, то просверлить придется обе детали, чтобы при ввинчивании не растрескалась древесина.
Для того чтобы скрыть шляпку шурупа в массиве, вам понадобится сделать небольшое коническое углубление, ввинтить шуруп до предела и зашпатлевать.
Но в любом случае, независимо от величины шурупа, он вворачивается при помощи отвертки подходящего размера и вида полотна. Отвертка вставляется в шлиц – небольшую прорезь на шляпке шурупа – крестообразной или прямой формы. Чтобы облегчить свой труд при ввинчивании шурупов, воспользуйтесь несколькими уже проверенными способами.
Если вам предстоит ввинтить шуруп в массив твердой древесины, то перед началом работы смажьте его хозяйственным мылом. В том случае, если на поверхность крепления будет наноситься краска или оно будет находиться внутри изделия, можно в качестве смазки использовать солидол или лыжную мазь. При желании оставшиеся жирные следы можно будет убрать спиртом или другим обезжиривающим раствором.
В том случае, если вам придется работать с древесно-стружечной плитой, сначала просверлите отверстие чуть меньшее, чем шуруп, затем смажьте отверстие клеем и вставьте в него кусок трубки из пластика. Затем в модифицированное отверстие ввинтите приготовленный шуруп.
Нередко случается, что шуруп необходимо ввинтить в торцевую часть доски или бруска. Но такое крепление никогда не считалось прочным. Для того чтобы увеличить его прочность, можно воспользоваться двумя приемами. Первый заключается в том, что просверленное под шуруп отверстие необходимо пропитать древесным лаком на масляной или спиртовой основе. Второй способ усиления конструкции состоит в использовании нагеля, который вбивается в торец бруска, а уже в него ввинчивается шуруп.
В ходе работы случается и такое, что уже намертво ввинченный шуруп мешает соединению тех или иных деталей. Убрать его вам помогут следующие несколько приемов.
Для начала найдите разводной гаечный ключ, зафиксируйте между его рамками полотно отвертки, которую потом установите в шлиц шурупа. Затем немного нажмите на отвертку и поверните гаечный ключ. Даже самый старый шуруп должен без труда вывинтиться.
При другом способе вам понадобится молоток. Сначала вставьте жало отвертки в шлиц, захватите рукоятку всей рукой, чтобы открытой оставалась верхушка и, осторожно ударяя молотком по верхушке, синхронно поворачивайте отвертку.
Следующий способ вам поможет заменить шуруп с отколовшейся наполовину декоративной шляпкой. Для этого вам снова понадобятся гаечный ключ, отвертка и тонкая небольшая деревянная дощечка.
Если шуруп завинчен недалеко от края, то можно просто воспользоваться гаечным ключом. Вам потребуется крепко зажать остатки уцелевшей половины и поворачивать ключ до тех пор, пока шуруп полностью не вывинтится.
Если же шуруп расположен посередине детали и воспользоваться одним гаечным ключом невозможно, то возьмите отвертку, установите ее на место бывшего шлица и придвиньте как можно ближе к ней приготовленную дощечку. Всю эту конструкцию зафиксируйте гаечным ключом. Затем осторожно поворачивайте ключ и следите за тем, чтобы он не сорвался. Через несколько секунд этот шуруп уже будет у вас в руках.
Болты. Основное предназначение болтов – соединять между собой бревна, брусья или толстые доски в несущих конструкциях. В зависимости от толщины балок их диаметр может колебаться в пределах от 10 до 30 мм, а по длине такие крепления могут достигать 70–90 см. При выборе размера болта обязательно должна учитываться ширина балки.
Для того чтобы установить болт в бревно, вам понадобится просверлить сквозное отверстие, чуть меньшее диаметра болта. Затем на выбранный болт надевается шайба, которая предотвратит вдавливание шляпки болта в массив древесины. Также на болт надевается контргайка, которая предотвращает ослабление крепления. Такой собранный болт можно вбивать в массив. Выступающий конец болта также снабжается шайбой и контргайкой. На него надевается гайка, которой до предела затягивают всю конструкцию.
Хомуты. Также для крепления двух балок или толстых досок используется хомут. Многим он известен из слесарного дела, когда необходимо заделать на время дыру в водопроводной трубе до прихода слесарей. Чаще всего для крепления несущих конструкций используют хомуты из нержавеющей стали, которые представляют собой полоски толщиной 8–16 мм и шириной от 28 до 105 мм. Хомуты могут быть прямоугольными, квадратными и круглыми, они используются в зависимости от формы соединяемых деталей. На место крепления двух или более досок или балок установите одну половину хомута, с другой стороны на этом же уровне установите вторую часть и затяните их болтами.
Уголки представляют собой металлические полоски из нержавеющей стали с несколькими отверстиями для крепления. Такие уголки могут быть прямыми или комбинированными, т. е. посередине имеется еще одна планка, расположенная под углом 45°. Различная толщина и ширина уголков позволяет их использовать и при креплении оконных рам, дверных полотен, ворот и т. п.
Накладки применяются при соединениях в торец или при наращивании. Они представляют собой стальные пластины различной толщины, длины и ширины в зависимости от наращиваемых деталей.
Строительные скобы используются для крепления всевозможных деревянных конструкций. Внешне они представляют собой п-образные или s-образные прутья из толстой квадратной или цилиндрической стали, достигающие в длину 45–55 см. Различные типы скоб используются при различных типах соединений. Наиболее часто встречаются прямые скобы, концы которых направлены в одну сторону. Лучшего соединения балок между собой можно достичь, если взять развернутую или s-образную скобу. Концы такой скобы располагаются параллельно друг другу. Если необходимо максимально закрепить деревянное соединение, то лучше всего воспользоваться повернутой скобой, один конец которой загибается под углом 45°.
Глухари. Этот тип крепления чем-то напоминает концы скобы. Именно они используются при закреплении оконных блоков и дверных коробок в проемах. Длина глухарей может колебаться от 10 см до 12 см.
Кирилл Борисов