Окна и двери вашего жилища

Рис. 20. Виды шипов:

А— одинарный; Б — двойной; В — круглый; Г — сковородень;

Д— многократ ный шип

2

1

1

2

Рис. 21. Вст авные шипы: 1 — шипы; 2 — гнезда

81

3

2

1

Рис. 22. Усиление клином шипового соединения: 1 — гнездо; 2 — клин; 3 — шип

круглым. Часто в столярном деле такой шип называют шкантом. В оконных системах шкантами (т.е. круглым шипом) усиливают шиповые соединения деталей (рис. 22). Для этого соединенные детали просверливают поперек шипового соединения и в это отверстие забивают шкант.

Соединение на шкантах выделяется среди прочих добротностью и красивым внешним видом и, что немаловажно, относительной легкостью реализации в домашних условиях (рис. 23). Применение шипа типа шкант требует соблюдения определенных условий. Древесина для такого шипа подбирается из твердых пород, а ее влажность должна быть на 3>5% ниже, чем влажность основной древесины. В этом случае при достижении баланса влажности шкант плотно заклинивается в гнезде, создавая прочное

82

2

1

Рис. 23. Угловое соединение оконной коробки на шкант ах: 1 — шкант ; 2 — гнездо

соединение. Если влажность шканта и основной древесины будет одинаковой, то при высыхании древесины плотность посадки шканта уменьшается и соединение может разрушиться. С помощью шкантов можно в любом положении скрыто соединить деревянные детали. Шканты чаще всего бывают диаметром 6, 8 и 10 мм. Выбор того или иного диаметра це-

Рис. 24. Фиксация углового соединения мет аллическим угольником

83

ликом и полностью зависит от толщины соединяемых деталей и от требований к прочности соединения. Вместо шканта для усиления углового соединения элементов деревянной створки часто применяют металлические угольники, придающие створке необходимую жесткость и прочность (рис. 24).

Элементы оконной коробки чаще всего соединяют

А

Б

В

Рис. 25. Соединения "ласт очкин хвост ":

А — от крыт ым шипом; Б — шипом вполупот ай; В — впот ай

84

специальными шипами, имеющими вид трапеции. Такие шипы, обладающие повышенной прочностью, специалисты называют "ласточкин хвост". Примеры такого соединения приведены на рис. 25. Для выполнения соединения "ласточкин хвост" размечают высоту шипов и глубину гнезд на концах заготовки. После этого при помощи малки или специального шаблона размечают расположение шипов и гнезд на боковых и торцевых сторонах обеих заготовок и,

Рис. 26. Выпиливание гнезд для соединения "ласт очкин хвост "

пользуясь мелкозубой ножовкой, приступают к пропиливанию контуров вдоль волокон древесины (рис.26). Во время работы нужно следить за тем, чтобы пропилы не выходили за линию высоты шипов. Лишняя древесина из гнезд удаляется долотом или стамеской.

Сборка шиповых соединений является очень ответственной частью технологического процесса.

85

Вначале выполняется предварительная сборка элементов оконной конструкции с выверкой углов и основных размеров. Углы должны иметь строго 90° и проверяют их стальным или деревянным угольником. При необходимости осуществляют корректировку размеров и только после этого приступают к окончательной сборке. Она заключается в нанесении клея на боковые поверхности шипов и приложении определенного давления на места их запрессовки либо сразу же после нанесения клея, либо после некоторой выдержки.

Номенклатура клеящих составов для древесины на современном рынке очень большая, и выбор того или иного клея зависит от многих объективных и субъективных причин. Обычно в домашних условиях деревянные элементы склеивают на казеиновом, но лучше всего на водостойком синтетическом клее. Синтетические клеи более удобны в пользовании, так как часто продаются уже в готовом виде. К таким клеям относятся ПВА и его модификации (поливинилацетатная смесь), "Бустилат", "Суперцемент" и некоторые другие клеящие составы. Хорошее качество склеивания дают эпоксидные составы, но их перед употреблением следует готовить согласно прилагаемой инструкции. При смешивании эпоксидной смолы с отвердителем происходит реакция полимеризации, в результате которой образуется достаточно прочный полимерный состав. Время прохождения реакции зависит от соотношения компонентов.

Технологический процесс склеивания состоит из нескольких операций и соответствующая подготовка

вэтом играет не последнюю роль. Правильный подбор склеиваемых деталей по годичным слоям древесины является залогом прочного соединения. Если древесина неверно подобрана, то в процессе эксплуатации (при изменении температурно>влажностного режима) детали могут неравномерно разбухать,

врезультате клеевое соединение разрушится. Прочное и надежное соединение получится тогда, когда выполняются следующие условия:

86

—влажность древесины при склеивании должна быть такой, как в процессе эксплуатации. При этом обе склеиваемые детали должны иметь одинаковую влажность;

—склеиваемые поверхности должны располагаться таким образом, чтобы годичные слои были направлены в противоположные стороны или под углом друг к другу;

—сопрягаемые поверхности должны быть очищены от пыли, жировых включений и подогнаны друг к другу без зазоров;

—соединяемые кромки лучше склеиваются, если они относятся к одной и той же части ствола (заболони или ядра);

—тонкие заготовки лучше склеиваются, чем тол-

стые.

Для склеивания шипы и все сопрягаемые поверхности деталей смазывают клеем, собирают и проверяют прямоугольность соединения. После этого склеенные элементы сжимают струбцинами или другими приспособлениями и оставляют до полного засыхания клея. От того, насколько правильно будет зафиксировано соединение до высыхания клея, зависит его надежность. Для этого современная промышленность поставляет на рынок целый арсенал струбцин, при помощи которых можно надежно скрепить детали практически при любом виде соединений.

На качество сборки шиповых соединений влияют такие факторы: качество подготовки поверхности под склеивание, точность формирования шипов, техническая характеристика клея и режим склеивания, давление запрессовки, режим отвердения клеевой прослойки.

Для сборки соединения заготовку с гнездами закрепляют вертикально в тисках, места соединения смазывают клеем, заготовку с шипами приставляют по месту и постукиванием киянки сплачивают. Подгонка гнезд и шипов должна быть такой, чтобы шипы плотно заходили в гнезда, не разрушая волокна дре-

87

весины. При очень тугой посадке промежутки между шипами или гнездами могут отслоиться, а при свободной посадке — соединение будет непрочным. Торцевое давление запрессовки устанавливают в зависимости от геометрических параметров соединения, размеров поперечного сечения заготовки и породы склеиваемой древесины. Чем меньше длина шипа, тем выше давление запрессовки. Основная характеристика клеевого соединения — его прочность.

Таблица 14 Зависимость минимального удельного торцевого давления от длины шипа

Существует две категории относительной прочности: 1 категория — не менее 75 % прочности цельной древесины и ІІ категория — не менее 60 %. Зависимость минимального удельного торцевого давления от длины шипа при запрессовке шиповых соединений отражена в таблице 14.

Торцы деревянных элементов в шиповых угловых соединениях являются наиболее уязвимой частью конструкции. Гигроскопичность торцов деревянных элементов намного выше гигроскопичности их боковых частей. Поэтому под действием атмосферной влаги именно с этого места начинается разрушение конструкции. Для увеличения срока службы деревянных окон некоторые производители стараются

88

Рис. 27. Пример соединения дет алей "в ус" (вариант )

скрыть торцы заготовок при формировании углового соединения. Прогрессивным решением в данной области является соединение "в ус", при котором торцы заготовок не выступают наружу.

Соединение "в ус" предполагает отпиливание концов деревянных элементов под углом 45°, а затем соединение их под углом 90° (рис. 27). Для отпиливания заготовок под нужным углом применяют стусло, специальные направляющие и мерительные инструменты, позволяющие точно определить угол отрезания.

После этого пилой или на фрезерном станке делают вырез для планки, чтобы его границы не выходили за пределы угла. По толщине полученного выреза подбирают заготовку нужного размера, вставляют в вырез и размечают ее. По линиям разметки вырезают планку, вставляют, предварительно смазав клеем, и фиксируют до полного застывания клея. Фиксацию можно осуществить при помощи простого шпагата (рис. 28). Планка при этом будет играть роль вставного шипа, а прочность соединения будет зависеть от прочности ее фиксации стенками выреза. При не-

89

1

3

2

2

3

4

Рис. 28. Приспособление для фиксации склееной рамы при помощи прост ого шпагат а:

1 — рамка; 2 — уголки; 3 — шпагат ; 4 — скрут ка

обходимости соединение может быть дополнительно скреплено нагелями.

Соединение створок "в ус" имеет несколько разновидностей, отличающихся друг от друга видом скрепления. Это соединения с вставными круглыми шипами, соединение "в ус" односторонним открытым шипом, соединение с глухим потайным шипом и т.п. Примеры углового соединения деталей "в ус" приведены на рис. 29. Прочность соединения "в ус" в современных конструкциях окон обеспечивается вклеиванием штифтов оригинальной формы в виде двойного “ласточкина хвоста” из полиамида, Это так называемое СВИГ>соединение или соединение на микрошип с последующим стягиванием места сопряжения специальными болтами (рис. 30). Разработ-

90