Технология соединения шкантами – как сделать своими руками и другие способы соединения
Соединение деталей шкантами куда проще сделать, нежели классические гнезда и шипы, и еще они получаются в несколько раз прочнее, чем ламели.
Привычным для всех шкантов всегда можно найти достойное применение в любой проекте при работе с древесиной.
Такие соединение, как на шканты, требуют лишь точности разметки и достаточно простых инструментов, чтобы вы смогли собрать соединение, прочность которого практически ничем не будет уступать всем привычным шипам, но при этом сделать все можно ровно в 2 раза скорее.
Содержание
Знаем ли мы, что это за элемент?
При словах «крепежное изделие» мы подразумеваем, что им накрепко фиксируют какие-то детали, которые можно разделить лишь агрессивными методами. Такими надежными изделиями являются шурупы, болты, строительные гвозди и т.д. Но есть другая категория крепежей, которые работают на стабилизацию и позиционирование, абсолютно не препятствуя разборке соединенных деталей в определенном направлении. Примером такой группы можно назвать шкант. Это небольшое изделие цилиндрической формы, иногда имеющее на своей поверхности зазубрины.
Чаще всего увидеть данное изделие можно в мебели, наверняка вам приходилось собирать своими руками хотя бы тумбочку. Часть деталей и петли крепятся на шурупы, а вот перед этим основные части конструкции собираются на основе деревянных колышков, для которых уже имеются заводские отверстия. Это и есть шкант мебельный, как правило, он сделан из дерева, потому что скрепляет детали также из цельного дерева или же его производных (ДСП, МДФ). Иногда в сборке мебели участвуют пластиковые шканты.
Содержимое разработки
Способ соединения двух деталей с применением шипов используют часто:
- впроцессе изготовления листов фанеры;
- при соединении проводов;
- при соединении двух частей из дерева;
- при закреплении заготовок для дальнейшей их обработки.
Соединение приспособлений из дерева осуществляется с помощью шипов. Шипом называют острый выступ на детали. В то же время на второй детали имеется соответствующее углубление. Главное требование к любому типу соединения — это его надежность.
Шиповое соединение считается самым прочным. Его существенным недостатком является достаточно сложное изготовление. Упростить процедуру без потери качества можно, если соединять детали с помощью круглых вставных шипов — шкантов.
Такая технология широко используется, если требуется собрать щит. Существует много способов соединения деревянных деталей; соединение с помощью нагелей и шкантов — лишь один из них.
Шиповое соединение
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.
Что такое ламель?
Имеется в строительстве еще один интересный вариант такого крепежа – шкант плоский. В широких кругах его называют чаще ламель, так его можно найти и в магазинах. Суть его в том, что он не цилиндрический, а действительно плоский, крепится он также с помощью специально проделанных пазов, часто садится на клей. Отверстия проделываются, конечно, не дрелью, а специальным фрезером. Его используют в тех случаях, когда нельзя допускать возможности скручивания деталей относительно оси шканта.
В целом, данное соединение будет так же, как и в случае с круглым крепежом, достаточно надежным, устойчивым к срезанию, к тому же, позволяет производить монтаж очень тонких деталей. Правда, нужно быть более внимательным при сборке. Так как клеить лучше всего клеем на водной основе, а из-за тонкости крепежа его деформация будет значительной, то медлить не следует, важно быстро размещать ламель в отверстие. Можно, конечно, использовать синтетические клеи, но очень немногие сборщики голосуют за этот вариант.
Соединение на шкантах – использовать ли клей?
Сборка с помощью шкантов возможна в двух вариантах: на сухую или на клей. Каждый случай имеет свои особенности. Если мы имеем готовые детали с отверстиями, то насверливать самостоятельно ничего не потребуется. Остается только расположить в нужном порядке детали, потом вогнать в одну из них шкант, немного простучать его, чтобы он крепче вошел и расположился в отверстии, а потом надеть на него вторую деталь, и опять же постучать уже сверху по детали, чтобы и второй конец вошел прочно. Данное соединение не держит детали на разрыв, только на сдвиг, поэтому скрепленную конструкцию следует сразу же поставить в нужной ориентации, а не вверх ногами или еще как-то.
Если монтаж осуществляется без клея, то такую сборку можно через какое-то время разобрать. Если же таких планов нет, а хочется чувствовать себя немного увереннее насчет прочности крепежа, то можно посадить шканты на клей, а зазубрины на его поверхности усовершенствуют такой прием.
Не стоит заливать клеем отверстия, чтобы изделие потом там хлюпало, достаточно смазать конец с одной стороны, а потом также обработать и второй конец. Причем если на одной грани детали располагается несколько крепежей сразу, то установите сначала все шканты одним концом в отверстия, предварительно смазав их составом или капнув капельку в дырку. А потом промажьте клеем выступающие края, дайте им немного загустеть (буквально минуту-две) и насадите вторую деталь, совместив аккуратно отверстия на ней с выступающими концами шкантов. Легкое простукивание по насаженной детали лучше распределит клей и упрочнит конструкцию. Помните, она неразборная, при желании демонтажа вам придется только ломать.
- Распечатать
Это интересно: Увлажнитель воздуха для дома – какой лучше выбрать
Соблюдение правил
Минимально допустимые расстояния между осями нагелей зависят от их материала. Подобные расстояния высчитываются, исходя из диаметров нагеля. Чтобы точно рассчитать несущую способность нагеля, необходимо обратить внимание на многие факторы. Прежде всего это относится к напряжению сжатия и изгиба. Такой расчет сложен и громоздок. Для практического применения эту формулу упростили. При расчете ввели ряд допущений, но было установлено, что:
- предельная деформация нагельного соединения — 2 мм;
- нагель рассматривается как балка малой изгибной жесткости на упруго пластичном основании, каковым является древесина;
- силы трения не учитываются ввиду возможности появления зазора между соединяемыми элементами при усушке их поперек волокон.
Правильный ответ вычислений обеспечит качественное соединение. Если самостоятельно сделать такой расчет сложно, обратитесь к специалистам и опишите проблему.
Диаметр нагеля
Как делаются соединения
В этом случае необходимо выбирать шканты с диаметром, равным 0,4 толщины деталей, которые в будущем требуется соединить. Длину в этом случае делают равной пяти диаметрам шканта.
Чтобы соединение было качественным, необходимо все части конструкции подогнать друг к другу. Пласты брусков или же досок остругиваются под линейку. Кромки, которые будут присоединены, делают с помощью столярного угольника. Также потребуется рейсмус. С помощью этих инструментов размечают центры шкантовых отверстий.
Сначала замеряют расстояние от торца до центра первого отверстия. Измерение можно проводить с помощью штангенциркуля. Расстояние должно быть больше чем 2 диаметра шканта. Диаметр сверла должен быть таким, как и диаметр шканта. Техника выполнения отверстий должна быть точной. Если ошибиться, отверстие и штырь не совпадут.
При сверлении отверстия его делают на 2-3 мм больше, чем половина длины шканта. И лишь после этого можно отрезать шканты. Их необходимо смазать клеем и вставить в уже приготовленное отверстие второй детали. Для того чтобы соединение было еще прочнее, используют нагели.
Необходима дрель, для сверления отверстия для установки нагелей
Нагелями называют стержни, которые забивают в отверстия детали параллельно торцу. В них вкручивают шурупы. Вместо шурупа можно использовать саморез. На практике, шуруп никогда не вкручивают непосредственно в торец, т.к. он будет плохо держаться в древесине. За счет нагелей усиливают соединение. Перед забиванием нагель обязательно заостряют и смазывают клеем.
При соединении деталей используют не только деревянные нагели, но и стальные — пластмассовые. При строительстве домов, например, рекомендуется использовать нагели из дерева. Такие штыри не поддаются коррозии и имеют ту же структуру что и бревна или брус.
Соединять детали с помощью шкантов намного проще, чем с помощью нагелей. Легче изготовить их с классическими шипами и гнездами. Шкантам всегда найдется применение в любых проектах.
Шканты используются в случаях, когда необходимо получить соединение торец к торцу.
На промышленных предприятиях существует разделение труда. Один человек делает детали и шканты, другой занимается соединением. При производстве мебели чаще используется мебельный клей. Презентация новых видов такого клея постоянно проводится торгующими организациями.
Общие сведения
На самом же деле, шканты можно использовать в большинстве соединений, к примеру, в «торец к торцу», «кромка к кромке», «на ус» и «кромка к пласти». Уже выпущено множество сверлильных специальных приспособлений-кондукторов, начиная с самых простых, без возможность производить настройку, и до хитрых, к примеру, как Dоwеlmах со множеством регулировок.
Но поверьте опыту, меньше, чем за 70 долларов можно купить кондуктор с автоматическим центрированием, а также возможность сменять направляющие втулки, которые справятся практически с каждой задачей по изготовлению соединений на шкантах. Более того, вам могут потребоваться сверла с центральным острием, которые будут соответствовать диаметру втулок, а еще зенкер, который чуть больше, чем диаметр сверла.
Также в продаже вы можете найти шканты круглой формы разного диаметра, но как показала практика, наиболее популярными являются на 6,8 и 10 мм, потому что они пригодны для большинства задач. Предпочтительно использовать шканты с продольной накаткой в виде узеньких канавок, которые не будут препятствовать свободному выходу лишнего клея и начинают разбухать от влаги, плотно удерживаясь в отверстий.
Их выпускают с длиной в 4 и 5 см. Для того, чтобы соединять детали, толщина которых от 1.8 до 2 см, вполне хватит шкантов с длиной в 4 см.
Разновидности углового соединения для бруса
Хочется отдельно сказать про соединение бруса или бревна при создании сруба для дома или другой постройки. Такая строительная технология применяется в течении многих веков, потому что правильно уложенные бревна дают зданию гарантию на продолжительной срок эксплуатации.
Выделим два основных вида угловых соединений во время постройки сруба:
- В лапу (т.е. без остатка).
- В чашу (с остатком).
Без остатка – это уложенные бревна будут создавать ровный угол, и концы не будут выступать за предел строения, отдельной разновидностью является теплый угол. Рубка с остатком означает, что по углам будет создано переплетение из вступающих торцов, и второй способ будет затратнее по материалу, но тогда здание будет лучше сохранять тепло.
 Загрузка... |
