Электронная библиотека
Форум - Здоровый образ жизни
Акупунктура, Аюрведа Ароматерапия и эфирные масла,
Консультации специалистов:
Рэйки; Гомеопатия; Народная медицина; Йога; Лекарственные травы; Нетрадиционная медицина; В гостях у астролога; Дыхательные практики; Гороскоп; Цигун и Йога Эзотерика


Галина Алексеевна Серикова
Справочник мастера столярно-плотничных работ


Предисловие



Древесина представляет собой древнейший строительный и отделочный материал. Из нее можно изготовить и легкую красивую посуду, и построить дом. Это привело к тому, что постепенно сформировались и развились близкие, однако не идентичные ремесла – столярное и плотничное. В обоих случаях дело связано с обработкой древесины. Но если плотник может срубить дом, баню, возвести крышу, настелить пол, выполнить потолок, установить и разобрать строительные леса, сделать опалубку, то работа столяра более тонкая – изготовление мебели, отделка дома, изготовление и монтаж дверных и оконных блоков. Да и инструмент они используют разный. Для плотника это топор, пила, разнообразный электроинструмент, призванный облегчить обработку древесины. Столяр же редко берет в руки большой молоток и гвозди, чаще он манипулирует стамеской, долотом и др.

Отличие столярных работ от плотничных состоит и в более тщательной и тонкой отделке, абсолютной точности соединения деталей и элементов.

В наше время в дело идет не только цельная древесина, находят применение и отходы деревообрабатывающей промышленности, из которых производят ДСВ, ДВП, фанеру и другой необходимый материал. Пиломатериалы идут на изготовление внутренних стен и перегородок, окон и дверей, обрешетки, лестниц и перил. Чтобы ориентироваться в огромном количестве того, что предлагает современный строительный рынок, нужны знания, которыми мы поделимся на страницах этой книги. Разумеется, охватить всю информацию, подробно остановиться на каждом вопросе – это дело не одной книги. Тем не менее мы поможем заложить некую основу, которую каждый, кто заинтересуется плотничным или столярным ремеслом, сможет развивать и совершенствовать в дальнейшем.


Глава 1
Свойства древесины


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДРЕВЕСИНЫ

Древесина как материал для различных конструкций относится к самым распространенным в строительстве, даже несмотря на то, что постоянно создаются, производятся и внедряются новые, более совершенные, часто лишенные ее недостатков материалы. Поскольку древесина имеет растительное происхождение, то им и обусловлены ее химические характеристики. В состав древесины входят органические вещества:

1) углерод – 49,5 %;

2) кислород – 44,2 %;

3) водород – 6,3 %.

Химические элементы, из которых состоит древесина, образуют целлюлозу, гемицеллюлозу, лигнин, эфирные масла, смолы, а также дубильные и красящие вещества.

Древесина обладает рядом как положительных, так и отрицательных качеств, которые представлены в табл.1.


Таблица 1

Достоинства и недостатки древесины как строительного материала


Таблица наглядно показывает, что достоинства древесины явно преобладают над ее недостатками, чем в конечном итоге и объясняется широкое применение данного материала в строительной индустрии. Кроме того, уровень современных технологий таков, что специальная обработка может существенно нивелировать отрицательные качества древесины. В этом не последнюю роль играет подбор пород деревьев, а также возможность производства древесных материалов из щепы и стружки.

Но, прежде чем использовать в строительных целях тот или иной сорт древесины, следует учесть, насколько ее строение и физико-механические свойства соответствуют конкретной области применения.



Древесина имеет достаточно сложное строение и состоит из элементарных клеток, образующих прочное соединение и различающихся размерами и формой.


СТРОЕНИЕ ДЕРЕВА

Основной материал столяра и плотника – древесина, которая, в зависимости от того, от какой породы дерева она была получена, может иметь различные характеристики. Дерево состоит из кроны, ствола (видимые части) и корней (невидимаячасть), за которыми закреплены определенные функции.

Крону образуют ветви и листья (у хвойных – хвоя). В последних из углекислоты, которую они поглощают из воздуха, и поступающей от корней воды формируются органические вещества, обеспечивающие вегетацию этого растения.

Функции ствола состоят в том, что он осуществляет восходящий ток, при котором минеральные вещества, растворенные в воде, поднимаются от корней к кроне, и нисходящий ток, при котором органические вещества от листьев движутся вниз, а также поддерживает крону. Кроме того, он дает 50–90 % древесины, имеющей промышленное значение. При этом у ствола различают вершину (верхнюю часть) и комель (нижнюю часть). В процессе роста и развития на нем нарастают конусообразные слои древесины, причем каждый последующий из них имеет большую высоту и диаметр основания.

Корень – это своеобразное хранилище питательных веществ. Благодаря ему дерево удерживается в вертикальном положении.

В соответствии с тем, как распилен ствол, выделяют следующие плоскости (рис. 1):

1) торцовую (поперечную), при которой разрез перпендикулярен к оси ствола;

2) радиальную, при которой разрез проходит через сердцевину ствола;

3) тангенциальную, при которой разрез не совпадает с сердцевиной и находится на некотором расстоянии от нее.

Свойства и вид древесины зависят от характера выполненного распила.

Торцовый разрез (рис. 2) позволяет различить сердцевину, кору и годичные кольца древесины.

Узкая центральная часть ствола – это сердцевина, представляющая собой рыхлую ткань, которая на поперечном разрезе кажется небольшим (2–5 мм) пятнышком темного цвета, а на радиальном разрезе она выглядит как прямая или извилистая узкая полоска.

Снаружи дерево покрыто корой, которая представлена наружным (пробкой, коркой) и внутренним (лубом) слоями. Благодаря последнему органические вещества перемещаются по стволу от листьев к корню.



Рис. 1. Основные плоскости ствола дерева: 1 – торцовая; 2 – радиальная; 3 – тангенциальная



Рис. 2. Торцовый разрез ствола дерева: 1 – сердцевина; 2 – сердцевинные лучи; 3 – ядро; 4 – пробка; 5 – луб; 6 – заболонь; 7 – камбий; 8 – годичные кольца


Кора защищает дерево от механических повреждений, насекомых, температурных колебаний и вредного воздействия окружающей среды. Различные породы деревьев имеют кору разного вида и цвета. Если у молодых деревьев она гладкая, то со временем на ней образуются трещины. У разных пород деревьев кора может быть чешуйчатой (сосна), волокнистой (можжевельник), бородавчатой (бересклет). Кроме того, она различается по цвету и может быть белой (береза), темно-бурой (ель), темно-серой (дуб) и др.

Между корой и древесиной находится камбий, представляющий собой слой живых клеток, благодаря которым происходит нарастание слоев древесины.

В зависимости от породы древесина может быть полностью окрашена одним цветом, как, например, у березы и ольхи, либо иметь темноокрашенную центральную часть (у лиственницы, дуба и др.). Последняя и называется ядром, а более светлая окружающая древесина – заболонью.

Центральная часть ствола различается и по содержанию влаги. Древесина с меньшей влажностью называется спелой, а сами породы – спелодревесными.

По наличию и отсутствию ядра породы древесины бывают ядровыми и безъядровыми, то есть заболонными (они не различаются ни по цвету, ни по содержанию влаги).

К ядровым относятся некоторые хвойные (сосна, лиственница) и лиственные (тополь, дуб, ясень) породы. Заболонными являются клен, береза, граб и др., спелодревесными – ель, пихта (хвойные), бук, осина (лиственные). Среди безъядровых пород (береза, осина и др.) встречаются такие, у которых явно выделяется более темная центральная часть. В этом случае говорят о ложном ядре.

В состав клеток дерева входят смолы, вода, камедь. Из клеток образованы сосуды, сердцевинные лучи и сама древесная масса.

Ядро возникает вследствие различных причин, в частности в результате отмирания древесины, закупорки водопроводящих путей, отложения смолы, дубильных и красящих веществ и т. д., причем у молодых деревьев (независимо от породы) оно отсутствует. Ядро образуется как на 3-й год, например у тиса или белой акации, так и через 30–35 лет, как у сосны. От этого признака зависит и ширина заболони: у первых она узкая, а у вторых – широкая. Порода дерева определяет и то, каким будет переход от заболони к ядру. Он может быть четким и резким (у лиственницы) или плавным, постепенным (у кедра).

Текстура древесины – это рисунок, в который складываются годичные кольца дерева, расположенные вокруг сердцевины. В зависимости от разреза они имеют разный вид (рис. 3).

На поперечном разрезе они выглядят как концентрические круги, на радиальном – как продольные полосы, а на тангенциальном – как извилистые линии. Годичные кольца нарастают по направлению к периферии, то есть к наружным слоям, поэтому понятно, что самым молодым будет наружный слой. По их количеству можно определить возраст дерева, причем проверять это нужно обязательно на комле, а не на вершине. Ширина годичных колец зависит от ряда причин, в частности от породы дерева, условий местности, где оно произрастает, и положения на стволе. Различаются быстрорастущие породы с широкими годичными кольцами (тополь) и медленнорастущие с узкими годичными кольцами (тис).



Рис. 3. Рисунок годичных колец на разрезах: а – торцовом; б – радиальном; в – тангенциальном


Поскольку ствол по своей форме приближается к цилиндру, у его основания годичные кольца более узкие, а вверху – более широкие, ведь дерево растет как в ширину, так и в высоту. На их ширину даже у одноименных пород влияют условия произрастания. Например, узкие кольца могут свидетельствовать о нехватке питательных веществ, морозных или засушливых годах и пр. Даже степень освещенности имеет значение, поэтому на стороне, которая освещена в большей степени, годичные кольца могут быть более широкими.

Годичные кольца различаются и по форме. У некоторых деревьев (можжевельника, тиса и др.) они могут быть слегка волнистыми, что только усиливает декоративность их текстуры.

И последнее, что касается годичных колец: они состоят из двух частей – ранней (направленной к сердцевине, более светлой и мягкой) и поздней (направленной кнаружи, темной и твердой) древесины. Они различаются и по времени образования. Ранняя древесина закладывается в начале лета (по ней по стволу перемещается вода), а поздняя – ближе к концу этого времени года (от нее зависят плотность и механические качества материала).

У всех без исключения пород деревьев имеются сердцевинные лучи (рис. 4), но не всегда они видны на торцовом разрезе.

Это блестящие, идущие от сердцевины линии, основная функция которых заключается в том, чтобы горизонтально перемещать влагу, воздух и питательные вещества, а также создавать их запасы. Их количество определяется породой дерева, например у лиственных этот показатель в 2–3 раза больше, чем у хвойных.



Рис. 4. Сердцевинные лучи на разрезах: а – торцовом; б – тангенциальном; в – радиальном


Сердцевинные лучи бывают очень узкими, настолько, что они даже не видны невооруженным глазом (у осины, березы, всех хвойных), узкими, различимыми с трудом (у липы, вяза), и широкими, которые невозможно не заметить (у бука). Последние также делятся на настоящие широкие (у дуба) и ложноширокие (у ольхи, орешника), поскольку представляют собой сближенные пучки узких лучей.

На радиальном разрезе сердцевинные лучи напоминают светлые блестящие полоски, идущие поперек волокон. Они заметны еще и благодаря тому, что могут отличаться по цвету от окружающей древесины и быть более светлыми или темными. Сердцевинные лучи на радиальном разрезе складываются в оригинальный узор, на который прежде всего и обращают внимание при выборе материала. На тангенциальном разрезе они выглядят как темные штрихи с острыми кончиками либо как чечевицеобразные полоски, ориентированные вдоль волокон, а их ширина составляет 0,015–0,6 мм.

Иногда на торцовом разрезе у некоторых пород встречаются рассеянные пятнышки бурого или коричневого цвета, сконцентрированные вдоль границы годичных слоев. Они называются сердцевинными повторениями и являются результатом повреждения камбия насекомыми или низкой температурой.

Древесина представляет собой природный полимер из клеток-волокон, для которых характерны трубчатая форма и размещение вдоль ствола.

На торцовом разрезе лиственных пород можно заметить отверстия. Это сечения сосудов разной величины, образующих сеть (их объем может составлять от 7 до 43 %), по которой вода доставляется к определенным участкам древесины. Они бывают крупными и мелкими. Первые хорошо видны, а вторые почти незаметны. Обычно крупные сосуды пронизывают раннюю древесину лиственных пород, а на торцовом разрезе выглядят как сплошное кольцо. В связи с этим такие породы называются кольцесосудистыми (ясень, вяз, каштан и др.). У них в поздней древесине мелкие сосуды скомпонованы в виде групп, хорошо видимых благодаря более светлой окраске. На радиальном разрезе они могут казаться языками пламени (у дуба), а на тангенциальном выглядеть как сплошные или прерывающиеся линии, направленные вдоль годичных слоев (у ильма, карагача), или быть рассеянными в виде светлых точек, черточек (у ясеня).

Сосуды могут быть равномерно разбросанными по ширине годичного слоя. Породы, у которых это наблюдается, называются рассеянно-сосудистыми (ольха, тополь, платан, орех и др.). Подробно это видно на рис. 5.

У хвойных пород, в отличие от лиственных, древесина пронизана смоляными ходами (их объем составляет 0,2–0,7 %). Они бывают горизонтальными (проходящими по сердцевинным лучам) или вертикальными (в виде тонких, узких каналов). На торцовом разрезе вертикальные смоляные ходы похожи на светлые точки в поздней древесине, а на продольных разрезах они выглядят штрихами темного цвета, ориентированными вдоль оси ствола. У различных пород деревьев их количество и размер различны. Например, у сосны они крупные и многочисленные, в отличие от лиственницы, древесина которой имеет мелкие и немногочисленные смоляные ходы.



Рис. 5. Разновидности группирования сосудов: а – у кольцесосудистых пород: 1 – радиальная группировка; 2 – тангенциальная группировка; 3 – рассеянная группировка; б – у рассеянно-сосудистых пород


Показателями макроструктуры являются:

1) ширина годичных колец. Зависит от количества слоев на 1 см отрезка, выделенного на торцовом срезе в радиальном направлении. Этот параметр влияет на качество и свойства древесины. У хвойных пород они значительно улучшаются, если на 1 см приходится не менее 3 и не более 25 слоев. А у лиственных кольцесосудистых пород по мере увеличения ширины годичных колец возрастают плотность, прочность и твердость. Однако у рассеянно-сосудистых пород такая закономерность не прослеживается;

2) содержание поздней древесины. Измеряется в процентах. Чем оно выше, тем плотнее материал, тем лучше его механические характеристики;

3) степень равнослойности. Является важной характеристикой резонансной способности древесины и устанавливается путем сравнения количества годичных колец, имеющихся на двух участках длиной 1 см, расположенных рядом;

4) величина структурных неровностей. Может быть более или менее значительной. Обработка древесины режущими инструментами приводит к появлению на ее поверхности неровностей вследствие перерезания сосудов. У отдельных пород (дуба, ореха, ясеня) это очень заметно. Поскольку такая древесина применяется для отделки, неровности необходимо минимизировать. Для этого можно прибегнуть к порозаполнению с помощью различных составов.

Такова макроструктура древесины.


ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ

На микроуровне строение древесины является не менее интересным. Кроме того, оно определяет свойства хвойной и лиственной древесины. Например, у первых волокна прямолинейные (это связано со строением клеточных оболочек), следовательно, показатели прочности у них более высокие, а у последних они слегка извилистые, что обусловливает высокие показатели ударной вязкости, прочность при раскалывании, осуществляемом вдоль волокон, и т. п. Остановимся более подробно на физических свойствах древесины, которые поддаются осмотру, измерению и пр. К ним относятся следующие параметры:

1) внешний вид;

2) запах;

3) влажность;

4) плотность;

5) электро-, звуко– и теплопроводность.

Внешний вид древесины складывается из таких

ее характеристик, как цвет, блеск, текстура и макроструктура (о ней уже говорилось ранее). Определенный цвет древесине придают дубильные и смолистые вещества и пигменты, которыми заполнены клетки. Он колеблется в широких пределах – от белого (у ели, липы) до черного (у черного дерева) со всеми промежуточными оттенками. Деревья, растущие на юге, отличаются более яркой и насыщенной окраской древесины, чем у тех, которые встречаются в северной и умеренной зонах. В границах одного климатического коридора одни и те же древесные породы окрашены одинаково, поэтому о цвете можно говорить как о дополнительном признаке, помогающем их идентифицировать.

В некоторых случаях цвет древесины не является постоянным и может меняться под воздействием света и воздуха. Например, только что срубленная ольха имеет светло-розовый цвет, но вскоре темнеет и становится желтовато-красной, а дуб после продолжительного нахождения в воде меняет цвет на коричневый или даже черный.

Качественные характеристики древесины, которые проявляются при испытаниях, не связанных с изменением химического состава, называются физическими свойствами.

Под влиянием микроорганизмов, например грибов, цвет также может варьироваться. Зависит это и от возраста дерева: у молодых цвет более светлый, чем у старых. Тем не менее ряд пород (каштан, самшит, груша и др.) характеризуется устойчивым цветом.

Данный параметр имеет особое значение, например, при изготовлении мебели, так как предмет, выполненный из древесины с богатой палитрой оттенков, сродни произведению искусства.

Цвет древесины при необходимости можно улучшить, подвергнув ее соответствующей обработке, например протравливанию, пропариванию или окрашиванию.

Помимо цвета, внешний вид изделий из дерева определяет блеск, представляющий собой способность древесины направленно отражать поток света. Он зависит от плотности, количества, размера и расположения сердцевинных лучей. Именно они придают блеск поверхности на радиальном разрезе. По этому признаку древесина далеко не однородна. Необычный блеск свойствен дубу, платану, белой акации, клену, а для липы, осины, тополя и других подобных пород характерна матовость.

Древесина приобретает красивый внешний вид благодаря блеску, который можно интенсифицировать путем полирования, лакирования, вощения или с помощью прозрачной пленки из искусственных смол.

Узор, который возникает на разрезах древесины, называется текстурой. Ее образ уют перерезанные волокна, годичные кольца, сосуды и сердцевинные лучи, поэтому она зависит от ширины годичных колец, наличия мелких или крупных сосудов, узких или широких сердцевинных лучей, а также от контрастности окраски ранней и поздней древесины и направления волокон (запутанного или волнистого). Хвойные породы отличаются необычной текстурой на тангенциальном разрезе благодаря разнице в окраске ранней и поздней древесины. Лиственные породы особенно хороши на радиальном и тангенциальном разрезах, поскольку на них наиболее ярко проявляются годичные кольца и широкие сердцевинные лучи. Наличие неправильно расположенных волокон придает древесине особую красоту.

Текстура хвойных и мягких лиственных пород довольно незатейливая и не слишком разнообразная в отличие от твердых лиственных пород, которые всегда являются не просто интересными по своей текстуре, но и изысканными.

Применение различных прозрачных лаков помогает подчеркнуть текстуру древесины. Ее ценность (а следовательно, и мебели из нее) определяется именно текстурой материала.

Запах – еще одно важное свойство древесины. Он зависит от тех веществ, которые входят в ее состав, в частности от наличия смол, эфирных масел, дубильных веществ и пр. По типичному запаху можно установить некоторые породы. Для хвойных характерен скипидарный запах, а для дуба – дубильных веществ, палисандру свойствен аромат ванили, приятный запах источает и можжевельник. Кроме того, свежая древесина пахнет сильнее, чем высушенная, а ядро ароматнее заболони.

Следующий важный параметр древесины – ее влажность. Под данным термином понимают отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах. Для определения влажности древесины разработан ГОСТ 16588-79.

В зависимости от того, пропитывает ли влага клеточные оболочки или заполняет полости клеток и межклеточное пространство, она бывает связанной, или гигроскопической (в первом случае), либо свободной, или капиллярной (во втором случае). При сушке древесины сначала испаряется капиллярная влага, а потом гигроскопическая. Если древесина впитывает влагу из воздуха, то в первую очередь ею насыщаются клеточные оболочки, а клеточные полости и межклеточные пространства могут пропитываться только в случае вымачивания, пропаривания и пр.

Гигроскопическая и капиллярная влага определяют общую влажность древесины. Чем больше в последней пустот, которые могут заполняться водой, тем выше в ней предельное количество гигроскопической влаги.

Состояние древесины, при котором клеточные оболочки содержат максимальное количество связанной влаги, а в полостях клеток находится только воздух, называется пределом гигроскопичности. Соответствующая ему влажность при температуре 20 °C составляет 30 % и никак не определяется породой древесины.

На практике древесина различается степенью влажности и бывает:

1) абсолютно сухой при влажности 0 % (достижимо только в условиях лаборатории при температуре 103 ± 2 °C);

2) комнатно-сухой – 8 – 15 % (при длительной выдержке в отапливаемом помещении);

3) воздушно-сухой – 16–20 % (при выдержке на открытом воздухе);

4) полусухой – 21–23 %;

5) сырой – более 23 %;

6) свежесрубленной – 40–75 % (влажность вегетирующего дерева);

7) мокрой – более 75 % (при выдержке в течение длительного времени в воде).

Для определения физико-механических параметров древесины ее кондиционируют, т. е. доводят до нормализованной влажности – 12 %.

Влажность – физическое качество древесины, которое определяется количеством находящейся в ней влаги. Процентное соотношение массы воды к массе сухой древесины называется относительной влажностью.

Если древесина продолжительное время находится в условиях постоянной относительной влажности, то она приобретает определенную влажность, которая называется равновесной. При изменении условий в ту или иную сторону (при повышении или понижении влажности) наблюдается набухание или усушка древесины. Усушку вызывает удаление из древесины связанной воды, что обусловливает уменьшение ее линейных размеров и объема, в отличие от удаления свободной воды, которое не приводит к усушке. Величина усушки древесины прямо пропорциональна степени уменьшения ее влажности.

Содержание влаги зависит от времени года, части ствола и его радиуса. Например, у заболони растущей сосны этот параметр в 3 раза больше, чем у ядра, чего нельзя сказать о лиственных породах, у которых влага более равномерно распределена по стволу.

По мере высыхания уменьшаются линейные размеры и объем древесины. Этот процесс и называется усушкой. Она начинается тогда, когда гигроскопичная влага полностью испарилась и наступила очередь капиллярной влаги. После удаления последней усушка считается полной. В различных направлениях она происходит неравномерно ив тангенциальном составляет 6 – 10 %, в радиальном – 3–5 %, вдоль волокон – 0,1–0,3 %. Сокращение объема древесины в результате испарения капиллярной влаги называется объемной усушкой.

Полная объемная усушка варьируется в пределах 11–17 %. Усушка, понижающая влажность древесины на 1 %, называется коэффициентом усушки и неодинакова у разных пород древесины. Наиболее высокий коэффициент усушки характерен для дуба, бука, граба, клена и составляет до 11 %. Умеренное усыхание присуще сосне, осине, тополю – до 3–5 %. Менее всего подвержены усыханию ель и лиственница – до 2 %. Величина усушки определяется как породой дерева, так и природно-климатическими условиями, в которых оно растет. Усушка должна учитываться при распиловке бревен, сушке пиломатериалов и т. п.

По величине коэффициента усушки отечественные древесные породы делятся на несколько групп (табл. 2).


Таблица 2

Классификация древесных пород в зависимости от коэффициента объемной усушки


С сушкой древесины связаны следующие понятия:

1) внутренние напряжения. Их возникновение не связано с какими-либо внешними силами. Основная причина появления напряжений – неравномерное распределение влаги в процессе сушки древесины, которая наступает после того, как влажность поверхностных слоев переходит предел гигроскопичности. При этом вследствие сопротивления внутренние слои (как более влажные) могут усохнуть не полностью, что приводит к возникновению напряжений, которые растягивают древесину в поверхностных слоях и сжимают ее во внутренних;

2) растрескивание. После достижения растягивающими напряжениями предела прочности древесина покроется трещинами – поверхностными в начале сутки и внутренними в конце (рис. 6). Последние присутствуют в высушенном материале и становятся причиной деформации деталей при механической обработке;



Рис. 6. Разновидности растрескивания древесины: а – наружные трещины на бревне; б – наружные трещины на бруске; в – внутренние трещины


3) коробление (рис. 7). Это изменение поперечного сечения доски, которое бывает:

а) поперечным. При этом изменяется форма сечения доски в результате разницы в усушке по радиальному и тангенциальному направлениям. Размеры сердцевинной доски уменьшаются к кромкам, а доска, внешняя часть которой направлена тангенциально, подвержена большему усыханию, чем доска, внутренняя часть которой ориентирована радиально. Коробление увеличивается по мере приближения к сердцевине;



Рис. 7. Разновидности коробления: а, б – поперечное коробление брусков; в – поперечное коробление досок; г – продольное коробление; д – крыловатость


б) продольным, то есть по длине. При этом доска может изменяться дугообразно (типично для ядровых пород, у которых усушка ядра и заболони различна) или даже принять винтообразную форму (это называется крыловатостью и характерно для пиломатериалов с тангенциальным направлением волокон).

Характер внутренних напряжений различен: в поверхностных слоях возникают растягивающие напряжения, а в более глубоких, внутренних слоях – сжимающие.

В случае неправильного хранения материалов (при высокой влажности) их линейные размеры и объем могут увеличиваться, то есть возникает процесс, обратный усушке. Он называется разбуханием. Это наблюдается при возрастании влажности до предела гигроскопичности. Увеличение количества капиллярной влаги не сопровождается разбуханием. Данный процесс достигает максимального значения в тангенциальном направлении и минимального – вдоль направления волокон.

Усушка и разбухание относятся к негативным качествам древесины. При изготовлении мебели необходимо избегать их. Однако можно привести примеры, когда разбухание играет положительную роль. В частности, благодаря ему увеличивается плотность соединений у различных деревянных изделий (в бочках, лодках и пр.).

Способность древесины впитывать влагу из воздуха называется влагопоглощением. Это ее свойство не зависит от породы и является отрицательным качеством, поскольку сильное увлажнение, возникающее в условиях повышенной влажности, ухудшает физико-механические свойства древесины, ее биостойкость и пр.

Способность древесины впитывать влагу при непосредственном контакте с жидкостью называется водопоглощением. В наибольшей степени этому подвержены древесные породы, отличающиеся меньшей плотностью, поскольку они имеют большее количество полостей. Следовательно, чем меньше полостей, то есть чем выше плотность древесины, тем ниже водопоглощение. Ядро, будучи более плотным, поглощает меньше свободной влаги, чем заболонь.

Плотность является не менее важным качеством древесины: чем больше в ней пустот, тем менее плотной она будет. Данный параметр зависит от влажности материала. Ее увеличение приводит к возрастанию плотности. Например, у бука при 12 %-ной влажности она равна 670 кг/м3, а при 25 %-ной – 710 кг/м3. Для сравнения плотности разных пород принято устанавливать их физико-механические характеристики при влажности 12 %.

Между плотностью и прочностью существует прямо пропорциональная зависимость: чем тяжелее древесина, тем она прочнее. Максимальную плотность имеет древесина таких пород, как самшит (960 кг/м3) и саксаул (1040 кг/м3), а минимальную – пихта сибирская (375 кг/м3).

В зависимости от плотности древесины выделяют три группы, представленные в табл. 3.

Плотность древесины лиственных кольцесосудистых пород различна. Например, ранняя древесина более пористая и менее плотная, чем поздняя, сложнее лакируется и полируется, но прекрасно гнется. У рассеянно-сосудистых лиственных и хвойных пород она отличается высокой плотностью, поэтому хорошо поддается различной обработке, в том числе полированию и лакированию.


Таблица 3

Классификация древесины по плотности при 12 %-ной влажности


Плотность древесины зависит от совокупности веществ, образующих оболочку клеток. Поскольку клетки разных пород древесины похожи по своему строению, то ее плотность варьируется в пределах 1430–1560 кг/м3.

Относительно теплопроводности данного материала можно сказать следующее: поскольку полости сухой древесины заполнены воздухом, который является плохим проводником тепла, то и ее теплопроводность невелика – 0,1–0,35 ккал/(м x °С x ч). При увеличении влажности этот параметр возрастает. Кроме того, он зависит и от направления роста волокон (вдоль них он в 2 раза больше, чем поперек) и породы древесины.

Теплоемкость – это способность древесины накапливать тепло. Показателем теплоемкости является удельная теплоемкость. Это количество теплоты, требующееся для нагревания 1 кг древесины на 1 °C. Теплоемкость едина для любой древесины независимо от породы и возрастает при увеличении влажности.

Тепловым расширением называется способность древесины увеличивать линейные размеры и объем при повышении температуры. Коэффициент теплового расширения у древесины по сравнению с таким же показателем у металла, стекла или бетона в 3–10 раз меньше.

Звукопроводность древесины определяется скоростью распространения в ней звука. Она выше вдоль волокон, меньше в радиальном направлении, а самая низкая – в тангенциальном.

Если сравнить звукопроводность древесины вдоль и поперек волокон со звукопроводностью воздуха, то в первом случае она в 16 раз выше, а во втором – в 3–4 раза. Иными словами, если при изготовлении мебели звукопроводность древесины не имеет никакого значения, то при использовании данного материала в строительстве ее роль отрицательная, а в производстве музыкальных инструментов – положительная.

Сопротивление прохождению электрического тока называется электропроводностью. У сухой древесины этот параметр довольно незначителен, поэтому она может выступать в роли изолятора. Электропроводность древесины напрямую связана с породой дерева, температурой (ее повышение приводит к уменьшению сопротивления), влажностью (при возрастании влажности до 30 % сопротивление значительно уменьшается) и направлением роста волокон (сопротивление вдоль них меньше в несколько раз, чем поперек).


МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ

Механические качества древесины определяют ее способность противостоять воздействию внешних нагрузок, которые подразделяются на:

1) статические, возрастающие постепенно, плавно;

2) динамические (ударные), воздействующие резко, мгновенно и максимально;

3) вибрационные, сопровождающиеся изменением величины и направления;

4) долговременные, характеризующиеся продолжительностью.

Под влиянием нагрузок в материале нарушаются связи между его отдельными элементами, искажается форма, но при этом в нем возникает внутреннее сопротивление. Если в результате изменяются форма и размер древесины, говорят о ее деформации, которая может быть упругой (исчезает после прекращения воздействия) и остаточной (сохраняется после исчезновения нагрузки).

К механическим свойствам древесины относятся:

1) прочность;

2) твердость;

3) деформативность;

4) ударная вязкость.

Способность древесины противостоять нагрузкам и сопротивляться разрушению называется прочностью. Она зависит от породы дерева, влажности, плотности, наличия или отсутствия пороков, а также от направления и продолжительности воздействия нагрузки.

Воздействие сил направлено на:

1) растяжение. Средняя величина предела прочности на растяжение вдоль волокон независимо от породы составляет 1300 кгс/см2, а поперек волокон – 65 кгс/см2;

2) сжатие. Оно может быть направлено как вдоль, так и поперек волокон. В первом случае прочность равна 500 кгс/см2, а во втором она ниже примерно в 8 раз. Древесина тестируется на сжатие в радиальном и тангенциальном направлениях. У лиственных пород прочность при радиальном сжатии в 1,5 раза выше, чем при тангенциальном, а у хвойных пород – наоборот;

3) изгиб. Поверхностные слои при таком воздействии подвержены напряжению сжатия, а внутренние – напряжению растяжения вдоль волокон. Между ними имеется нейтральная плоскость, не испытывающая никаких напряжений. Предел прочности определяется породой древесины и ее влажностью. Средние показатели (независимо от породы) составляют 1000 кгс/см2;

4) скалывание. В данном случае под воздействием внешних нагрузок возникают сдвиги одних частей относительно других, при этом выделяют:

а) скалывание вдоль волокон, при котором предел прочности составляет 20 % от прочности при сжатии вдоль волокон. У лиственных пород с широкими сердцевинными лучами в тангенциальном направлении оно на 10–30 % выше, чем в радиальном;

б) скалывание поперек волокон, при котором предел прочности в 2 раза меньше, чем при скалывании вдоль направления роста волокон;

в) перерезание поперек волокон, при котором прочность древесины в 4 раза превосходит прочность при скалывании вдоль волокон.

Па практике установлено, что твердость торцовой поверхности выше твердости боковой поверхности, причем неодинаково у лиственных и хвойных пород.

Способность древесины противостоять проникновению внутрь твердых тел называется твердостью. Этот параметр неодинаков у разных пород и определяется в различных направлениях. У лиственных пород твердость торцовой плоскости выше радиальной и тангенциальной на 30 %, а у хвойных – на 40 %. Величина твердости древесины во многом определяется влажностью материала. Отклонение последней на 1 % приводит к изменению твердости торцовой поверхности на 3 %, а тангенциальной и радиальной – на 2 %.

На основании торцовой твердости все породы подразделяются на несколько групп (табл. 4).

Признак твердости древесины важен при выборе способа ее обработки режущими инструментами.

Свойство древесины изменять размеры и форму называется деформативностью. Если воздействие не отличается продолжительностью, то данный материал проявляет себя как упругое тело. На основании сопротивления деформации говорят о жесткости древесины.


Таблица 4

Классификация пород по признаку торцовой твердости при 12 %-ной влажности


Способность поглощать работу при ударе без разрушения называется ударной вязкостью. Для разрушения хрупкой древесины затрачивается меньшая величина работы в отличие от вязкой, для излома которой требуется большая работа. У лиственных пород данный параметр примерно в 2 раза больше, чем у хвойных.

В плане строительных работ и изготовления мебели большое значение имеют и технологические свойства древесины, к которым относятся:

1) способность удерживать металлические крепления. При вбивании гвоздя в древесину перпендикулярно к поверхности одна часть ее волокон перерезается, другая изгибается, раздвинувшиеся волокна воздействуют на боковую поверхность гвоздя, и это давление приводит к возникновению трения, которое и удерживает гвоздь в материале. То, насколько легко можно выдернуть гвоздь, зависит от породы древесины, ее плотности (чем выше плотность, тем выше сопротивление выдергиванию, например, чтобы вбить гвоздь в граб (плотность – 800 кг/см3) и выдернуть его из него, нужно затратить усилие, в 4 раза большее, чем для тех же действий, если материалом служит сосна (плотность – 500 кг/см3)) и направления относительно волокон (усилие, необходимое для забивания и выдергивания гвоздя, забитого в торец, на 10–50 % меньше, чем если бы он был вбит поперек волокон). Чтобы выдернуть шуруп, требуется затратить в 2 раза большее усилие, чем для извлечения гвоздя. Во влажную древесину вбивать гвозди легко, но по мере высыхания материала его способность удерживать крепеж ухудшается;

2) способность к сгибанию. Наиболее гибкими из лиственных пород являются кольцесосудистые дуб, ясень и рассеянно-сосудистая береза. Влажная древесина гнется легче, чем сухая;

3) износостойкость. Это способность древесины сопротивляться истиранию в процессе эксплуатации. Чем выше ее плотность и твердость, тем меньше она подвержена износу;

4) сопротивление раскалыванию, которое представляет собой разделение древесины на части вдоль волокон под воздействием вбитого клина. Это свойство материала следует обязательно учитывать при выборе крепежа.


ПОРОКИ ДРЕВЕСИНЫ

Чтобы деревянное изделие отвечало определенным требованиям, необходимо подбирать и соответствующего качества древесину, которая может иметь определенные недостатки, называемые пороками. Чем больше пороков, тем ниже качество древесины, тем более ограничена возможность ее использования.

Пороками древесины считаются тяговая древесина, засмолок, прорость, сухобокость, червоточины и др.

К порокам древесины относятся:

1) изменения внешнего вида;

2) нарушения целостности и правильности строения;

3) повреждения.

Если они возникают в процессе заготовки, транспортировки и других подобных причин, то их называют дефектами.

В соответствии с ГОСТом 2140-81 пороки классифицируются на следующие группы:

1) сучки;

2) трещины;

3) пороки формы ствола;

4) пороки строения древесины;

5) химические окраски;

6) грибные поражения;

7) поражения насекомыми;

8) инородные включения и дефекты;

9) деформации.

Практически каждая из представленных групп неоднородна. Пороки возникают как в растущем дереве, так и в срубленном. Некоторые из них, в частности гнили, могут поражать и ту и другую древесину.

Сучок – основание ветви, окруженное древесиной ствола. Обычно он более темный, чем основная древесина, и имеет отдельную систему годичных колец. Сучки (рис. 8) классифицируются по ряду признаков:



Рис. 8. Виды сучков: а – круглый; б – овальный; в – продолговатые; г – пластевый; д – кромочный; е – ребровый; ж – сшивные; з – групповые; и – разветвленные


1) по форме разреза на поверхности сортимента (круглого и колотого лесоматериала, предназначенного для определенного применения и отвечающего требованиям стандартов и технических условий):

а) круглые (сучки, разрезанные так, что отношение большего диаметра к меньшему не превышает 2);

б) овальные (отношение большего диаметра к меньшему составляет от 2 до 4);

в) продолговатые (отношение большего диаметра к меньшему больше 4);

2) по положению в сортименте, то есть в зависимости от того, выходят ли они на пласть, кромку, ребро или торец либо одновременно на два ребра одной и той же стороны:

а) пласте вые;

б) кромочные;

в) ребровые;

г) торцовые;

д) сшивные;

3) по взаимному расположению:

а) разбросанные, если расстояние, на котором сучки, независимо от формы итого, являются ли они одиночными или групповыми, располагаются по длине сортимента, не превышает его ширину;

б) групповые, если два или более круглых, ребровых и овальных сучков занимают отрезок сортимента, одинакового по длине и ширине;

в) разветвленные. Так называются два продолговатых сучка одной мутовки либо один продолговатый и один овальный или ребровый сучок той же мутовки, при этом не важно, имеется ли между ними еще один сучок. Этот порок больше характерен для хвойных пород;

4) по степени срастания:

а) сросшиеся. К ним относятся сучки, годичные кольца которых и окружающая древесина срослись, как минимум, на три четверти периметра разреза сучка;

б) частично сросшиеся, у которых сросшийся участок составляет не менее одной четверти, но не более трех четвертей периметра;

в) несросшиеся, у которых сросшийся участок вообще отсутствует либо составляет не более четверти периметра разреза сучка;

г) выпадающие несросшиеся, у которых сросшийся участок отсутствует, сами сучки держатся неплотно; сюда же относятся и отверстия от выпавших сучков;

5) по состоянию древесины:

а) здоровые (без гнили);

6) здоровые светлые (по цвету не отличающиеся от основной древесины);

в) здоровые темные (более темные, чем основная древесина, поскольку пропитаны, например, смолой или дубильными веществами);

г) здоровые с трещинами (при наличии 1–2 трещин);

д) загнившие, если мягкая гниль, поразившая сучок, составляет не более трети площади разреза сучка;

е) гнилые, если площадь поражения гнилью составляет более трети площади разреза сучка;

ж) табачные, к которым относятся загнившие или гнилые сучки, в которых вместо древесины имеется рыхлая ржаво-бурая масса;

б) по выходу на поверхность:

а) односторонние, выходящие на одну сторону или две смежные стороны;

б) сквозные, выходящие на две противоположные стороны.

Из-за наличия сучков дерево теряет однородность строения, поскольку вокруг них волокна искривляются, что негативно сказывается на прочности древесины.

Разрывы, возникающие вдоль волокон древесины, называются трещинами (рис. 9, 10), которые подразделяются на:

1) метиковые. Это радиально ориентированные внутренние трещины, направленные от сердцевины и отличающиеся большой протяженностью. Они образуются в растущем дереве, а в срубленном имеют тенденцию к увеличению по мере просыхания древесины. Метиковые трещины встречаются на торцах круглых лесоматериалов, а на пиломатериалах – и на торцовых, и на боковых поверхностях;

2) морозные. Это радиально ориентированные наружные трещины, проникающие через заболонь в ядро и имеющие порой достаточную длину. Они характерны для растущих деревьев, на стволах которых выглядят как валики разросшейся древесины и коры;

3) усушки. Такие трещины образуются в срубленной древесине под воздействием внутренних напряжений, имеют радиальную направленность;

4) отлупные, возникающие в ядре или спелой древесине растущего дерева, отличаются большой протяженностью по длине сортимента и проходят между годичными слоями. В процессе высыхания трещины увеличиваются.



Рис. 9. Разновидности трещин в бревне: а – метиковые; б – отлупные; в – усушки



Рис. 10. Разновидности трещин в досках: 1 – пластевые; 2 – кромочные; 3 – торцовые; а – метиковые; б – морозные; в – усушки; г – отлупные


В зависимости от того, на какую поверхность выходят трещины, они классифицируются на:

1) боковые (на боковую поверхность или на боковую поверхность и торец);

2) пластевые (на пласть или на пласть и торец);

3) кромочные (на кромку или на кромку и торец);

4) торцовые (на торцы).

Имеется разделение и по глубине. Если трещина распространяется только на десятую часть толщины сортимента, она называется неглубокой, если больше – глубокой. По ширине она может быть сомкнутой (менее 0,2 мм) или разошедшейся (более 0,2 мм).

Пороками формы ствола являются:

1) сбежистость. Так называется плавное уменьшение толщины круглых лесоматериалов, составляющее более 1 см на 1 м длины сортимента;

2) закомелистость. Это резкое значительное увеличение (не менее чем в 1,2 раза) диаметра комля ствола или ширины необрезного пиломатериала;

3) наросты. Они представляют собой резкое локальное утолщение ствола, различающееся по форме и размеру. Древесина наростов отличается свилеватостью, обычно встречается на лиственных породах;

4) кривизна. Это искривление продольной оси сортимента. Если кривизна имеет один изгиб, она называется простой, в отличие от сложной, для которой характерно несколько изгибов.

Среди пороков строения древесины (рис. 11) выделяются:

1) наклон волокон, при котором последние располагаются непараллельно оси сортимента. Он бывает тангенциальным и радиальным. Благодаря наклону волокон прочность древесины возрастает, но при этом возникают трудности при ее механической обработке;

2) крень, представляющая собой местное изменение строения древесины в сжатой зоне стволов и ветвей, проявляющаяся в виде кажущегося резкого увеличения ширины поздней древесины годичных слоев. Чаще всего данный порок наблюдается у хвойных пород;

Наличие пороков и дефектов создает трудности при обработке древесины, снижает рабочее сечение брусков и досок.

3) тяговая древесина, то есть местное изменение строения древесины лиственных пород в растянутой зоне стволов и ветвей, проявляющееся в резком увеличении ширины годичных колец в растянутой зоне, их более светлой окраске и возникновении своеобразного серебристо-матового блеска. При таком пороке прочность древесины в случае растяжения вдоль волокон и ударная вязкость увеличиваются, однако возрастает усушка во всех направлениях, что приводит к короблению и трещинообразованию, в результате чего поверхность становится ворсистой и мшистой;

4) свилеватость – это извилистое расположение волокон древесины. Она бывает путаной и волнистой. При этом пороке страдает прочность древесины на растяжение, сжатие и изгиб;

5) завиток – локальное искривление годичных слоев под воздействием сучков и проростей. Бывает сквозным и односторонним;



Рис. 11. Некоторые разновидности пороков строения древесины: а – тангенциальный наклон волокон; б – крень; в – свилеватость; г – завиток; д – глазки е – ложное ядро


6) глазки – следы спящих почек, которые не превратились в побег. Могут быть светлыми и темными;

7) смоляной кармашек – полость, расположенная внутри годичного слоя и заполненная смолой. Данный порок характерен для хвойных пород, особенно для ели. Он бывает сквозным и односторонним. Из-за смоляных кармашков снижается прочность древесины. Кроме того, смола, попав на поверхность изделия, портит ее, создает трудности при отделке и склеивании;

8) сердцевина – это узкая центральная часть ствола, для ткани которой характерны рыхлость, бурый цвет (может быть более светлой, чем основная древесина);

9) двойная сердцевина – это удвоение описанного выше порока. Такой материал подвержен трещинообразованию;

10) пасынок – остановившаяся в росте или погибшая вторая вершина, направленная под острым углом к продольной оси сортимента и имеющая значительную длину;

11) сухобокость – отдельная мертвая зона на поверхности ствола, образовавшаяся в результате ожога и т. п. Как правило, на этом участке кора отсутствует, а порок расположен по длине ствола и несколько углублен относительно поверхности;

12) прорость – участок ствола растущего дерева с мертвыми тканями, от которого отходит радиальная трещина. Обычно появляется вследствие зарастания каких-либо повреждений;

13) рак древесины – рана, которая появляется на стволе растущего дерева вследствие поражения грибами и микроорганизмами. Бывает открытым и закрытым. Порок отрицательно сказывается на строении и форме древесины. Если он затрагивает смоляной карман, то сопровождается истечением смолы, что создает трудности при механической обработке;

14) засмолок – участок древесины хвойных пород, который пропитан смолой. Хотя этот порок не слишком заметно сказывается на механических качествах древесины, но он снижает ударную вязкость при изгибе, а также мешает отделке и склеиванию древесины;

15) ложное ядро, которое возникает на внутренней части ствола, отличается от остальной древесины более темной окраской, оттенками и равномерностью. Этот порок характерен для лиственных пород – березы, бука, ольхи, клена. Ложное ядро может иметь звездчатую, круглую, лопастную форму. Оно снижает прочность древесины при растяжении вдоль волокон и ухудшает внешний вид материала;

16) пятнистость – это такой порок древесины, при котором в заболони встречаются места в виде пятен и полос, по цвету напоминающие ядро, при этом твердость материала не снижается. Пятнистость поражает растущие деревья и различается по виду (бывает радиальной, тангенциальной, в виде сгруппированных или разбросанных прожилок либо следов от них);

17) внутренняя заболонь – порок, противоположный пятнистости, так как в зоне ядра возникает группа смежных годичных слоев, близкая по цвету и качествам к заболони. Это характерно для дуба, ясеня и т. п. Внутренняя заболонь по своим механическим свойствам напоминает ядро, но отличается склонностью к загниванию и более высокой влагопроницаемостью;

18) водослой – это порок, который поражает растущее дерево. Он представляет собой зоны ядра или спелой древесины, окрашенные в ненормально темный цвет, и образуется вследствие резкого повышения влажности. После высыхания на его месте образуются трещины. Кроме того, снижается ударная вязкость при изгибе;

19) закомелистость – это значительное утолщение ствола, вследствие чего увеличивается количество отходов, уменьшается выход пиломатериалов. Кроме того, такой материал непригоден для возведения сруба;

20) косослой – расположение древесных волокон не вдоль ствола, а по спирали, что усложняет обработку и ограничивает область применения такого леса, в частности он не может быть использован для изготовления гнутых конструкций.

При окислении дубильных веществ в составе срубленной древесины под воздействием химических и биологических процессов появляются отличные от нормы окраски, которые называются химическими. Они отличаются равномерностью окрашивания и находятся в поверхностных слоях древесины, залегая на глубине не более 5 мм. После высыхания могут выцветать. В зависимости от цвета химические окраски подразделяются на:

1) про дубину. Это красновато-бурая или бурая окраска подкорковых слоев, которая характеризует сплавную древесину (ель, иву, дуб), содержащую большое количество дубильных веществ;

2) дубильные потеки в виде бурых пятен, возникающие на поверхности сортимента. Такой порок встречается на древесине, содержащей большое количество дубильных веществ;

3) желтизну, при которой заболонь приобретает светло-желтую окраску. Данному пороку подвержена сплавная древесина хвойных пород, если осуществляется форсированная сушка.

Химические окраски могут быть светлыми, сквозь которые просматривается текстура, и темными, которые скрывают текстуру древесины. Физические и механические свойства материала не страдают.

Грибы по-разному воздействуют на древесину – с изменением ее физико-механических свойств и без него. Первые называются деревоокрашивающими, вторые – дереворазрушающими.

При грибных поражениях древесина изменяет окраску, начинает загнивать. Грибы, под действием которых она негативно изменяется, классифицируются на деревоокрашивающие и дереворазрушающие.

Древесина, особенно неокоренная и свежесрубленная, часто страдает от насекомых, которые прокладывают ходы в коре и могут проникать довольно глубоко. Совокупность ходов и отверстий называется червоточиной (рис. 12), которая в зависимости от глубины поражения бывает поверхностной (до 3 мм), неглубокой (до 15 мм), глубокой (от 15 мм) и сквозной.



Рис. 12. Разновидности червоточины: а – поверхностная; б – неглубокая; в – глубокая; г – сквозная


На поверхности древесины она имеет вид бороздок или отверстий. По размеру червоточина бывает крупной (диаметром более 3 мм) и некрупной (менее 3 мм).

Если поверхностная червоточина практически не изменяет механические свойства материала, то при наличии неглубокой или глубокой червоточины целостность и прочность древесины заметно ухудшаются.

Пороками древесины также считаются:

1) инородные включения, к которым относятся гвозди, проволока и т. д., которые внешне проявляются локальными вздутиями, складками и пр. Их наличие затрудняет обработку древесины;

2) механические повреждения, возникающие при заготовке, транспортировании и т. п. (обдиры коры, отщеп, заруб и др.);

3) обугленность – участки, поврежденные огнем;

4) скос пропила появляется при заготовке древесины, когда торец и продольная ось сортимента не образуют прямой угол;



Рис. 13. Разновидности покоробленности: а – простая продольная по пласти; б – сложная продольная по пласти; в – продольная по кромке; г – поперечная; д – крыловатость


5) обзол – кусок боковой поверхности, оставшийся на обрезном материале. Такой порок уменьшает ширину материала и увеличивает отход древесины;

6) закорина – участок коры на поверхности шпона;

7) дефекты обработки резанием, среди которых можно назвать риски (следы режущей кромки инструмента), волнистость (из-за неплоского пропила), ворсистость (образуется частыми и не до конца отделенными волокнами древесины), ожог (в результате обработки материала тупым инструментом) и др.

Вследствие разных причин древесина может подвергаться различным деформациям, в частности покоробленности (искривлению пиломатериалов при сушке, хранении, выпиловке), которая представлена несколькими разновидностями (рис. 13).

Таковы свойства и характеристики древесины, которая может быть использована для столярных и плотничных работ.


СУШКА, ЗАЩИТА И ХРАНЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

К недостаткам древесины относят склонность к загниванию, подверженность поражению насекомыми, огнеопасность. Но современные технологии позволяют либо преодолеть их, либо максимально снизить риск возникновения подобных явлений. Рассмотрим все по порядку.

По устойчивости к гниению древесина делится на четыре класса (табл. 5).


Таблица 5

Классификация древесины по устойчивости к гниению


Гнилостные процессы в древесине возникают в том случае, если ее влажность составляет 20–60 %, а окружающий воздух имеет температуру 2 – 40 °C. Эти же условия способствуют поражению грибами, наиболее опасные из которых – домовые грибы, уничтожающие структуру древесины настолько, что она утрачивает свои механические свойства.

Нарушения режима сушки недопустимы, поскольку в результате древесина коробится и растрескивается, возрастает количество брака.

Одним из методов, препятствующих этим процессам, является сушка древесины, поскольку сухая древесина полностью сохраняет свои качества. Древесина подвергается сушке дотранспортной (18–25 %) и эксплуатационной (7–12 %) влажности.

Сушка – это удаление влаги из древесины путем испарения. Сушка имеет важное технологическое значение, поскольку предупреждает изменение формы и размеров деталей и конструкций в готовом изделии, кроме того, благодаря сушке повышаются технологические качества древесины. Это означает, что улучшается чистота распила, шлифования и другой обработки, повышаются прочностные характеристики материала.

Современные технологии начинаются с грамотной организации сушки древесины, поскольку чаще всего нарушается именно ее технология. Правильная организация сушки состоит в том, что этот процесс не терпит форсирования. Интенсивная сушка оборачивается микротрещинами в массиве, короблением заготовок, что обязательно негативно отражается на готовом изделии.

Различают естественную и принудительную сушку. Первая осуществляется в естественных условиях на открытом воздухе и не предполагает его подогрева. Перед сушкой пиломатериалы укладывают горизонтальными и вертикальными рядами в штабеля, причем между рядами предусмотрены прокладки, толщина которых должна быть не менее 30 см (рис. 14).



Рис. 14. Штабель, подготовленный к сушке


При этом штабель не должен лежать прямо на земле. Под него подкладывают два слоя толя, защищающего пиломатериалы от влаги, и прокладку, обеспечивающую циркуляцию воздуха. Чтобы уберечь штабель от осадков, его размещают под навесом. При сушке древесины в помещении в нем должны быть созданы условия для удаления влаги.

Для естественной сушки требуется не менее 2 лет, и это объясняется тем, что свежесрубленная древесина имеет влажность примерно 70 % и этот показатель снижается до 25–30 % по истечении 18 месяцев. Недостаточная выдержка приводит к тому, что древесина продолжает сохнуть, уже будучи в изделии. В результате внутри деревянных конструкций и изделий появляются напряжения, вызывающие деформацию и разрушение клеевых соединений.

Кроме того, следует учитывать, что в разных направлениях древесина усыхает неодинаково. Усыхание вдоль волокон уменьшает размеры древесины на 0,1 %, радиально – на 3–5 %, тангенциально – на 6–10 %. Более всего подвержены усыханию (примерно до 11 %) такие древесные породы, как бук, дуб, клен, граб. Для сосны, осины и тополя характерно умеренное усыхание – до 3–5 %. Менее всех усыхают ель и лиственница – до 2 %.

Длительность естественной сушки пиломатериалов, уложенных в штабеля, определяется различными факторами:

1) временем года;

2) климатическими условиями;

3) породой древесины;

4) толщиной пиломатериалов;

5) показателями начальной и конечной влажности.

Принудительная сушка осуществляется в специальных камерах (рис. 15) и бывает газопаровой, индукционной, жидкостной, вакуумной, диэлектрической и кондуктивной.

При камерной сушке древесина находится в потоках горячих газов, на нее воздействуют индуктивными токами, электромагнитными полями, нагревают в сере, парафине и пр. В результате таких действий температура внутри пиломатериалов поднимается до точки кипения, и влага испаряется.



Рис. 15. Камера для сушки древесины периодического действия: а – трубы отопления; б – вытяжные трубы; в – воздухоподача


Самым эффективным способом сушки является вакуумная, в которой риски деформации сведены на нет. Предварительно древесину несколько лет выдерживают в проветриваемых помещениях, после чего помещают в вакуумную камеру, где поддерживается низкая температура. В результате такой бережной сушки в древесине устраняются внутренние напряжения, приводящие к короблению. При достижении влажности 12 % пиломатериалы складируют в сухом помещении, в котором они будут находиться до достижения баланса влажности. По прохождении всех этапов древесину можно пускать в дальнейшую обработку. После такой сушки древесина отличается прочностью и имеет минимальное количество микротрещин.

На современном производстве весь процесс сушки контролируется компьютерной системой, которая периодически сообщает о ее ходе. При атмосферной сушке, хранении и перевозке пиломатериалов, влажность которых превышает транспортную, увеличивается риск поражения древесины грибами. Для предотвращения этого прибегают к защитной обработке, которая представляет собой пропитку древесины особыми обеззараживающими составами, называемыми антисептиками. Такая защита древесины наиболее эффективна, если осуществляется не позже 12 ч после распиловки леса. Обработанная древесина консервируется и приобретает стойкость к воздействию грибов, насекомых и атмосферной влаги.

Антисептические препараты должны отвечать ряду требований:

1) быть высокотоксичными к грибам;

2) быть безопасными для человека и животных;

3) сохранять свои свойства в течение определенного времени;

4) легко проникать в древесину;

5) не сказываться отрицательно на физико-механических характеристиках древесины;

6) не уничтожать металлические элементы, установленные на древесине;

7) не иметь неприятного запаха.

Антисептики бывают водорастворимыми, но могут и не растворяться в воде. Водорастворимыми антисептиками являются фторид натрия, кремне-фтористый натрий, хлорид цинка и др. Недостатком этой группы антисептиков считается то, что они пропитывают древесину на недостаточную глубину, вследствие чего их применяют для обработки пиломатериалов, которые непосредственно не будут соприкасаться с грунтом. В противном случае необходимо использовать антисептики на органических растворителях (например, на уайт-спирите). Оптимальным же считается вариант покупки пиломатериалов, которые прошли соответствующую обработку в условиях производства.

К нерастворимым в воде антисептикам относятся масла креозотовое, антрацитовое, сланцевое, для повышения антисептических свойств которых в них вводят до 5 % пентахлорфенола.

Чтобы не допустить появления насекомых, способных нанести вред хранящимся пиломатериалам, в помещении необходимо соблюдать санитарные нормы. Поэтому в профилактических целях в жилых помещениях древесину 2–3 раза в год обрабатывают 3 %-ным раствором фторида или кремнефторида натрия.

Для борьбы с появившимися насекомыми древесину обрабатывают инсектицидами.

Древесину можно сделать устойчивой к возгоранию, для чего ее пропитывают и покрывают особыми составами, называемыми антипиренами. К ним относятся огнезащитные краски, которые по виду связующего делятся на силикатные, перхлорвиниловые, масляные и казеиновые. Силикатные огнезащитные краски являются особенно эффективными. В них в качестве связующего используют жидкое стекло, а наполнителями служат песок, мел, магнезит. При высокой температуре на поверхности древесины образуется стекловидная пленка, которая покрывает ее и препятствует доступу кислорода.

Кроме антипиренов, для защиты древесины от возгорания применяют и конструктивные методы, включающие удаление деревянных конструкций и поверхностей от источников нагрева, изоляцию их огнестойкими материалами (асбестоцементными листами, войлоком, пропитанным глиняным раствором).

Современные технологии располагают различными способами защиты древесины, повышающими срок эксплуатации изделий из нее. К таким способам относится ламинирование, которое представляет собой покрытие оконных систем из менее ценной древесины (сосны и пр.) шпоном из ценных пород (дуба, бука, вишни и др.). Окна, изготовленные из ламинированного профиля, можно рассматривать как реальную альтернативу окнам с лакокрасочным покрытием. Технология ламинирования отработана и достигла уровня мебельного производства, поэтому качество отделки соответствует мировым стандартам. Кроме того, это дает возможность приобретать такие оконные системы даже тем, кто имеет достаточно ограниченные финансовые возможности.

В заключение несколько слов о хранении древесины, приобретенной для строительства. Для нее отводят возвышенное, очищенное от мусора место (желательно продезинфицировать его раствором медного купороса). Бревна и доски укладывают штабелем с применением подкладок, которые обеспечивают их проветривание.


Глава 2
Древесные породы, применяемые в строительстве


ХВОЙНЫЕ, ТВЕРДО– И МЯГКОЛИСТВЕННЫЕ ПОРОДЫ



Древесина по-прежнему остается самым экологичным материалом. Она находит применение не только в чистом виде, но и в составе композитных материалов, которым придает положительные свойства. Несомненным достоинством дерева является то, что оно сочетается практически со всеми строительными материалами.

Отличные декоративные характеристики, широкое распространение, легкая обработка и высокие прочностные качества делают древесину востребованным строительным материалом.

В строительстве применяют древесину хвойных и лиственных пород, которые бывают твердо– и мягколиственными.

Из хвойных пород выбор чаще всего останавливают на сосне и ели. Сосна относится кадровым породам: в ее ядре различают ядро и заболонь. Благодаря смоле эта древесина отличается водостойкостью. Но повышенная смолистость создает проблемы при ее использовании, поэтому при необходимости ее подвергают обессмоливанию. Кроме того, стечением времени древесина сосны бледнеет. Однако она по-прежнему остается востребованным материалом, поскольку хорошо поддается механической и химической обработке, а также вполне доступна по цене.

Ель не имеет ярко выраженного ядра, мягче, чем древесина сосны, менее смолистая (встречаются смоляные кармашки) и обладает приятным светло-желтым цветом.

Из твердолиственных пород наиболее популярны дуб, ясень и береза. Дуб обладает ценной древесиной красивого коричневого цвета с выразительной текстурой. Имеющиеся в ней дубильные вещества защищают от неблагоприятных воздействий и микроорганизмов, а также делают ее более долговечной. Ясень имеет ядро желтоватого цвета и заболонь с яркими годовыми кольцами. Древесина плотная, тяжелая и эластичная. Береза относится к заболонным породам (не имеет ядра), а древесина у нее мелковолокнистая, бледно-желтого цвета, достаточно упругая и твердая, но при длительном воздействии влаги она становится склонной к загниванию и короблению.

К мягколиственным породам относятся осина и черная ольха. Осина является типичной заболонной породой, имеет древесину серовато-белого цвета с небольшим красноватым оттенком. Кроме того, она легкая, тонковолокнистая и плохо переносит механические нагрузки, а в условиях повышенной влажности загнивает.

Черная ольха – заболонная порода, желто-коричневого цвета, легкая, тонковолокнистая, при нормальной влажности отличается достаточной прочностью. Помимо этого, она без труда обрабатывается.

В строительной индустрии наибольшее применение нашли такие породы древесины, как дуб, бук, береза, осина, липа, орех, сосна, ель, лиственница, пихта, кедр, основные свойства которых представлены в табл.6.


Таблица 6


Характеристика различных древесных пород





ПИЛОМАТЕРИАЛЫ

Сортименты, которые имеют стандартные размеры и получены при раскрое бревен, называются пиломатериалами. Они могут как применяться целиком, так и подвергаться дальнейшей переработке на необходимые заготовки и изделия, например оконные и дверные блоки.

В деревообработке применяют доски, брусья и бруски. Досками называются пиломатериалы, толщина которых составляет более 100 мм, но она не менее чем в 2 раза меньше их ширины. Брусья при толщине более 100 мм имеют ширину, равную толщине, или превосходят ее не более чем в 1,5 раза. У брусков толщина варьируется между 50 и 100 мм, а ширина колеблется от 80 до 250 мм. Размеры пиломатериалов представлены в табл. 7.

Общим для пиломатериалов является наличие двух плоскопараллельных плоскостей. Различаются они геометрической формой и размерами поперечного сечения.


Таблица 7

Основные размеры пиломатериалов



Доски, полученные из центральной части, называются сердцевинными и часто имеют низкое качество вследствие наличия скрытой сердцевинной трубки, которая состоит из древесины, ослабленной трещинами. Если при разрезании бревна внутренняя пласть проходит по его центру, рассекая сердцевинную трубку, получают центральные доски. Остальные доски относятся к боковым.

В строительстве часто требуются не бревна, а их части, которые представлены на рис. 16.

Пиломатериалы лиственных пород могут быть цельными и склеенными: как по длине и толщине, так и только по толщине. По последнему признаку пиломатериалы лиственных пород подразделяются на тонкие (до 32 мм) и толстые (более 32 мм). В зависимости от наличия пороков и дефектов древесина делится по сортам: на 3 – для лиственных пород и на 5 – для хвойных. При этом лучший из них называют отборным, а для остальных предусмотрены цифровые обозначения.



Рис. 16. Разновидности лесо– и пиломатериалов, применяемых в строительстве: а – пластина; б – двухкантный брус; в – необрезная доска; г – четвертина; д – четырехкантный брус с обзолом; е – полуобрезная доска с обзолом; ж – чистообрезной брус; з – горбыль; и – обрезная доска; к – строганые шпунтованные доски; 1 – обзол; 2 – пласть; 3 – ребро


Пиломатериалы, изготовленные из лиственных пород, используются в строительстве, хотя и не так активно, как пиломатериалы из деревьев хвойных пород. Они подразделяются, как уже было сказано выше, на необрезную и обрезную доску, вагонку и брус. Чаще всего их используют для внутренней отделки. Из них выполняют паркет, внутренние перегородки, оконные и дверные конструкции, различные детали и пр. Они могут быть:

1) цельными;

2) склеенными по ширине, толщине или длине;

3) тонкими (менее 32 мм);

4) толстыми (более 32 мм).

5) I, II или III сорта.

Максимально допустимая влажность данных пиломатериалов составляет 22 ± 3 %.

Хвойные породы используются в виде круглого леса и пиломатериалов. При раскряжевке (поперечном делении стволов, предварительно очищенных от сучьев) получают бревна, пластины, кряжи и подтоварник.

Более тонкая часть ствола – жердь, а затем – вершина. В строительстве применяют бревна с минимальным диаметром – 12 см в верхнем конце при длине 4–9 м.

Параметры ствола записывают следующим образом: 7 x 18. При этом первое число обозначает длину (в метрах), а второе – диаметр (в сантиметрах). По этим параметрам выделяются слега (8 – 12 см при длине 2–6 м), колья (3–6 см при длине 1–6 м), тонкая жердь (3–4 см при длине 3–8 м). Ассортимент круглого леса представлен на рис. 17.



Рис. 17. Ассортимент круглого леса: а – бревно; б – подтоварник; в – слега; г – жердь; д – кол; е – тонкая жердь


Выбирая те или иные пиломатериалы, надо учитывать их характеристики и технические свойства исходного материала, поскольку в одних случаях востребована высокая ударная вязкость, а в других – способность удерживать крепеж.

Пиломатериалы различаются по толщине и ширине на:

1) пластину – распиленное по продольной оси бревно;

2) четверть – продольно распиленная пластина;

3) однокантный брус – бревно, опиленное с одной стороны;

4) двухкантный брус – бревно, опиленное с противоположных сторон;

5) четырехкантный брус – бревно, опиленное с четырех сторон (при ширине и толщине более 100 мм);

6) трехкантный брус – половина двухкантного бруса;

7) шпалу – бревно, у которого одна сторона опилена по диаметру ствола, а другая – такая же, как у однокантного бруса;

8) брусок – изделие толщиной до 100 мм;

9) планку – материал толщиной 60–80 мм и шириной от 120 до 160 мм.

По раскрою пиломатериалы подразделяются на:

1) сердцевинные (чаще всего это одна доска);

2) центральные (обычно это две доски). Их выпиливают из центра ствола, через который и проходит пропил;

3) крайние доски, расположенные между центральными досками и горбылями;

4) горбыли, представляющие собой наружную часть бревна.

Наглядно это изображено на рис. 18.



Рис. 18. Раскрой бревна: 1 – сердцевинная доска; 2 – центральные доски; 3 – боковые доски; 4 – горбыли


При обработке бревна получают 1 сердцевинную доску или 2 центральные (распил при этом осуществляется через сердцевину), что характерно для тонких стволов. Далее идут боковые (крайние) доски и горбыли. Если бревно толстое, из него выпиливают брусья, а из оставшейся части – доски, рейки и пр.

Пиломатериалы из древесины хвойных пород различаются по сортам. По этому признаку они делятся на:

1) отборный (в строительстве не применяется);

2) I сорт (изготавливают дверные и оконные конструкции, несущие балки, настилают пол);

3) II сорт (применение такое же, как и у I сорта, кроме того, изготавливают стеновые панели, потолки под штукатурку);

4) III сорт (применение такое же, как и у II сорта, а также идет на обрешетку, заборы и пр.);

5) IV сорт (изготавливают обрешетку крыш, идет на дранку, предназначенную под штукатурку);

6) V сорт (на временные постройки, ящики, щитовые перегородки).

Каждый сорт имеет определенный набор допустимых дефектов, которые определяются по худшей пласти или кромке.

Широкие грани доски в зависимости от того, в какую сторону она направлена, классифицируют на внутреннюю, обращенную к сердцевине, и наружную, обращенную к заболони. Более качественная поверхность доски называется верхней, а противоположная – нижней.

Обрезные и необрезные доски получили свое название по характеру кромки, которая у обрезной доски обрезается по всей длине или, как минимум, до половины длины. У необрезной доски и горбыля кромки не обрезаны.

Толщину обрезной доски измеряют, отступив от торца на расстояние, равное ее ширине (в отличие от толщины необрезной доски, которую измеряют на концах).

Ширина обрезной доски измеряется по широкой грани, которая называется пластью, на расстоянии не менее 150 см от торцов, у необрезной доски ширину определяют посередине длины.

Параметры пиломатериалов записывают в виде ряда цифр: 5 x 16 x 40, в котором первое число – длина в метрах, второе – ширина в сантиметрах, а третье – толщина в миллиметрах.

Размеры пиломатериалов устанавливают при влажности 15 %. Если этот параметр больше, то, измеряя ширину и толщину, делают поправку на усушку.

Пиломатериалы хвойных пород, в частности обрезная доска, различны по толщине и ширине (см. табл. 7). При ширине до 100 мм допускаются отклонения в ±2 мм, более 100 мм – в ±3 мм. Длина пиломатериалов хвойных пород составляет 1–6,5 м (погрешность от – 25 до +50 мм).

Брусья могут иметь толщину и ширину 100–250 мм. Пиломатериалы называются планками, если имеют толщину 60–80 мм и ширину 120–160 мм.

Выход готовых пиломатериалов определяется требованиями, которые предъявляются к продукции, и способами изготовления. При необходимости получения длинномерных обрезных пиломатериалов бревна распиливают на лесопильных рамах, а если надо получить заготовки длиной не более 2–3 м, то сначала производят необрезные пиломатериалы, которые затем идут на заготовки.

Для сохранения и увеличения срока службы пиломатериалов их необходимо обрабатывать различными составами, в частности влагонепроницаемыми, огнестойкими и др.

Заготовками называются пиломатериалы, «прирезанные на заданные одинарные или кратные им размеры, из древесины соответствующего качества, имеющие припуски для деления кратных заготовок на одинарные, припуски на механическую обработку и усушку». Различают заготовки пиленые, клееные, калиброванные. В зависимости от используемой древесины (хвойной или лиственной) заготовки должны соответствовать определенным требованиям, параметрам по длине, толщине, применению. Помимо сказанного, следует добавить, что для конкретных конструкций подбирают строго определенные пиломатериалы (табл. 8).


Таблица 8

Назначение пиломатериалов




ЛИСТОВЫЕ ДРЕВЕСНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

В строительной индустрии, помимо лесо– и пиломатериалов, используются и листовые древесные материалы, к которым относятся:

1) шпон;

2) фанера;

3) столярные плиты;

4) ДСП;

5) ДВП;

6) древесные пластики.

Шпон представляет собой тонкий слой древесины, который используется для облицовки изделий из менее дорогих древесных пород. Различают строганый и лущеный шпон. Строганый шпон производят из древесины лиственных пород, как рассеянно-сосудистых (ореха, бука, тополя, березы, ольхи и др.), так и кольцесосудистых (вяза, акации, дуба и пр.), чаще всего имеющих сердцевинные лучи, которые своим блеском, цветом, узором дают эффектную текстуру при радиальном разрезе. Но, например, лиственница и ясень отличаются более красивым рисунком на тангенциальном и полурадиальном разрезах.

Лущеный шпон производят лущением, сортимент (березу, клен, ясень, дуб, бук, осину, ель, сосну и пр.) заранее прогревают в воде. Лущеный шпон идет на производство фанеры, ДВП, ДСП, столярных плит и др.

Фанеру получают путем склеивания листов лущеного шпона. В зависимости от количества слоев различают трех-, пяти– и многослойную фанеру. Листы шпона кладут таким образом, чтобы волокна были взаимно перпендикулярны друг к другу. При четном количестве листов направление волокон двух средних должно быть параллельным. Такие особенности расположения волокон древесины делают фанеру сравнительно однородной по физико-механическим характеристикам, снижают риск коробления и растрескивания в процессе использования. Кроме того, фанера, во-первых, выгодно отличается от пиломатериалов тем, что при незначительной толщине она может быть большой по площади, во-вторых, по транспортабельности она в несколько раз (в 3–4) превосходит пиломатериалы.

Фанера называется листом, если имеет толщину 1,5–1,8 мм, и фанерной плитой при толщине листа более 12 мм.

На фанеру идет древесина березы, ольхи, ели, сосны, пихты и лиственницы. Ее считают произведенной из той древесной породы, которая пошла на ее наружные слои. Фанера классифицируется на облицованную строганым шпоном, текстилем, пленками и иным; декоративную; бакелизированную; фанерные плиты и пр. Этот материал широко используется в мебельной промышленности, строительстве, судо-, вагоно– и автостроении и т. п.

Из древесины производят ориентировано-стружечные плиты (ОСП) и цементно-стружечные плиты (ЦСП), которые отличаются высокой технологичностью и универсальностью.

Столярные плиты представляют собой щиты, выполненные из реек, брусков и иного, которые с обеих сторон покрыты шпоном. Они находят применение в мебельной промышленности, строительной индустрии, при изготовлении дверей.

На плиту с каждой стороны наклеены по два слоя лущеного шпона, одинаковые по толщине и древесине, использованной для их изготовления.

Древесно-стружечные плиты (ДСП) производят из измельченных отходов лесопиления и деревообрабатывающей промышленности путем прессования. Плиты бывают одно-, трех– и многослойные, по виду обработки – шлифованные и нешлифованные. Методы производства плит – горячее плоское прессование и экструзионное прессование. Плиты могут производиться с заранее установленными параметрами – плотностью, прочностью, внешним видом. Им можно придать и особые качества, например огне– и биостойкость, гидрофобность. Плиты склеиваются по пластям и кромкам, могут покрываться лакокрасочным слоем, облицовкой из шпона, бумаги и пр.

ДСП в следующих размерах:

1) ширина – 1200–1750 мм;

2) длина – 1525–3500 мм;

3) толщина – 10–25 мм.

Применение ДСП несколько более ограниченно по сравнению с использованием ДВП, поскольку первые уступают вторым по гигроскопичности.

Древесно-волокнистые плиты (ДВП) производят из отходов деревообрабатывающей, лесной промышленности мокрым, сухим и полусухим способами. В зависимости от плотности ДВП бывают мягкими, полутвердыми, твердыми и сверхтвердыми. По физико-механическим параметрам плиты подразделяются на био-, огне– и влагостойкие, звукопоглощающие.

Ассортимент ДВП достаточно широк. Материал различен по твердости, характеру верхнего слоя и размерам (от 1220 x 12200 x 2,5 мм до 6100 x 2140 x 5 мм). ДВП прекрасно подходят для отделки лестниц, поскольку не подвержены усушке, короблению.

К категории древесных пластиков относят прессованную древесину (производят из отходов деревообрабатывающей промышленности), древесно-слоистые пластики (изготавливают из лущеного шпона, листы которого под давлением пропитываются смолой).

Древесно-слоистые пластики отличаются целым рядом положительных свойств, в частности высокой прочностью, твердостью, легкостью обработки.


Глава 3
Основы обработки древесины


Столярное и плотничное дело не относится к числу простых занятий, оно требует наличия определенных навыков и умений, а также нуждается в отведении для занятий им отдельного места. Конечно, не исключено, что некоторые мастера (наверное, есть и такие) могут создавать в полном беспорядке аккуратные и качественные изделия. Но большинство, безусловно, согласится с мнением, что хорошо устроенная и оборудованная различными инструментами (или даже станками) мастерская создает отличные условия для продуктивной деятельности.


РАБОЧЕЕ МЕСТО



Начинающий столяр или плотник может иметь несколько ручных и электрических инструментов, а также на этом этапе можно ограничиться столярным верстаком (рис. 19), установленным в хорошо освещенном помещении.



Рис. 19. Столярный верстак


Верстак имеет подверстачье, выполненное из сосновой доски, на которой лежит крышка (например, из березы), изготовленная из доски толщиной 60–80 мм и шириной примерно 300 мм и более тонкой доски шириной до 250 мм, находящейся за первой. Чтобы не допустить их смещения относительно друг друга, они фиксируются обвязкой из брусьев. Тонкая доска, будучи расположенной ниже толстой, образует лоток (по-другому его называют инструментальной доской), предназначенный для заготовок и инструмента. В целом крышка имеет следующие размеры: длина – 1200 мм, ширина – 600 мм. Наверное, можно и не говорить, что материал, из которого изготавливается крышка, должен быть сухим, в противном случае она покоробится и станет непригодной для работы.

Верстак оснащают тисками (рис. 20), которые в зависимости от занимаемого ими места обозначаются как передние или задние. Первые состоят из прижимной доски (щеки), которая свободно размещается под крышкой верстака, и винта (другое название передних тисков – передний зажимной винт).

Верстак должен подходить мастеру по высоте. Для ее определения надо встать рядом с ним и, не сгибая рук, опереться ладонями на поверхность.




Рис. 20. Тиски: а – передние; б – задние


Задние тиски – это зажимная коробка с винтом и 1–2 вертикальными отверстиями (такие же имеются на левом крае основной доски), расстояние между которыми должно быть немного меньше полного хода задних тисков.

Отверстия предназначены для гребенок (рис. 21) – железных стержней с зубцами или насечками. Одна из них вставляется в отверстие задних тисков, а другая – в отверстие в крышке, после чего между ними можно зажимать заготовки.



Рис. 21. Гребенки: а – металлические; б – деревянные; в – врезная


Для фиксации длинных заготовок используют прижимной костыль (рис. 22).



Рис. 22. Прижимной костыль


За верстаком, особенно за крышкой, необходимо правильно ухаживать, для чего его обычно пропитывают горячей олифой. Деревянные винты надо обрабатывать тальком, чтобы их не заедало, а металлические – солидолом. Нужно стараться беречь крышку верстака от повреждений типа царапин и зарубок. Следует пользоваться стуслом и упором, а также подкладывать доску при выполнении различных столярных операций.

При попадании на верстак клея (краски и т. п.) его тут же нужно стереть, поскольку даже незначительные неровности на крышке негативно сказываются на качестве изделия. По окончании работы следует смести стружки с поверхности специальной щеткой.

Если нет возможности устроить стационарный верстак, его можно заменить складным (рис. 23), приобретя его в специализированном магазине.



Рис. 23. Складной верстак


Если со временем работа с деревом перерастет обычное увлечение, то скорее всего придется оборудовать настоящую мастерскую. В идеале она должна отстоять на некотором расстоянии от жилого помещения, что уменьшит уровень шума и запыленность. Лучше всего сгруппировать станки (или использовать универсальный станок) в центре мастерской, что удобно и с точки зрения обеспечения электроснабжения (рис. 24). Если ширина мастерской не позволяет сделать это, станки можно поставить вдоль стены в шахматном порядке, обязательно выровняв их по высоте.

В целях безопасности в мастерской необходимо иметь огнетушитель, аптечку и индикатор дыма, работающий от батарейки.



Рис. 24. Один из вариантов обустройства домашней столярной мастерской: 1 – электрические розетки; 2 – полки для емкостей с гвоздями, шурупами и пр.; 3 – колышки для инструмента; 4 – лампа дневного света; 5 – окно; 6 – вытяжной вентилятор; 7 – аптечка; 8 – открытые полки; 9 – кронштейны для древесных материалов; 10 – пылеулавливатель; 11 – закрытые полки; 12 – универсальный деревообрабатывающий станок; 13 – козлы; 14 – верстак; 15 – ведро для обрезков; 16 – отделение для хранения панелей


ИНСТРУМЕНТЫ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Даже при наличии мастерской, оснащенной современным оборудованием, ручной инструмент никогда не перейдет в разряд анахронизмов по целому ряду причин. Прежде всего работа руками развивает чувство материала, чего невозможно добиться, нажимая на кнопки станка. Кроме того, в процессе ручной обработки древесины можно увидеть, как слои и волокна снимаются режущим инструментом, понять, какие породы требуют абсолютной точности и не терпят ошибок, а какие в этом смысле более лояльны. Наконец, как почувствовать удовольствие от работы руками, особенно когда из-под них выходит что-то полезное и красивое, не прикасаясь к рубанкам, угольникам, рейсмусам?! Именно по этим причинам у большинства мастеров обычные фуганки, ручные дрели и т. п. прекрасно «уживаются» с новейшими фрезерами и электролобзиками.

Домашнему мастеру на первых порах достаточно иметь минимальный набор инструментов, состоящий из топора, гвоздодера, молотка, клешей, отверток и долота.

На основании этого уделим внимание как традиционным, так и современным инструментам столяра и плотника, которые облегчают, ускоряют и интенсифицируют их труд, тем более что настоящий мастер просто обязан владеть и теми и другими.


Измерительно-разметочный инструмент

В первую очередь необходимо сказать об измерительном и разметочном инструменте (рис. 25), поскольку с него начинается работа с древесиной. К нему, помимо обычных карандаша, циркуля, штангенциркуля, отвеса и уровня, относятся:



Рис. 25. Измерительные и разметочные инструменты: а – складной метр; б – стальная линейка; в – поверочная линейка; г – рулетка; д – угольник; е – ерунок; ж – малка; з – разметочный нож; и – трафарет для соединения «ласточкин хвост»; к – разметочный рейсмус; л – режущий рейсмус; м – рейсмус для пазов


1) складной метр;

2) стальная линейка;

3) поверочная линейка (деления на ней отсутствуют, а одна из длинных кромок скошена; применяют для проверки плоскостности поверхностей; имеет длину от 500 мм до 2 м);

4) рулетка;

5) угольник;

6) ерунок (линейка и ручка, скрепленные под углом в 45°; с его помощью размечаются угловые соединения);

7) малка (линейка и ручка, которые могут закрепляться под разными углами; выполняет те же функции, что и ерунок);

8) разметочный нож;

9) трафарет для соединения «ласточкин хвост»;

10) разметочный рейсмус (им размечаются линии, параллельные кромкам детали);

11) режущий рейсмус (в отличие от разметочного он оснащен лезвием, с помощью которого наносится разметка поперек волокон);

12) рейсмус для пазов (с помощью двух игл (неподвижной и подвижной) одновременно размечаются стороны паза или шипа).

Недостаточно иметь разметочный и измерительный инструмент, им необходимо уметь пользоваться. Конечно, мы не станем объяснять, как с помощью линейки провести прямую линию, но как применять ее для других задач, уверены, знает далеко не каждый. Прижав две линейки к противоположным краям, можно определить, имеет ли доска коробление, даже если на первый взгляд его не видно. Потом поднимают заготовку на уровень глаз и внимательно смотрят на линейки: если они параллельны, поверхность ровная. Что касается поверочной линейки, с ней тоже нужно уметь правильно обращаться. Чтобы проверить плоскостность доски, на нее кладут поверочную линейку: если под ней обнаруживается зазор, то поверхность неплоская. Для того чтобы проверить доску максимально полно в этом плане, поворачивают линейку в разных направлениях.

Как рулеткой измерить внешние размеры, известно каждому. Но с ее помощью можно установить и внутренние. Для этого захватывают наконечником рулетки край изделия и совмещают прямой угол рулетки с противоположным углом заготовки, при этом надо не забыть учесть размер корпуса рулетки (рис. 26).



Рис. 26. Метод измерения внутренних размеров с помощью рулетки


Необходимо уметь пользоваться и рейсмусом (рис. 27). Чтобы прочертить линию, параллельную кромке заготовки, прижимают колодку инструмента к краю доски и начинают двигать его в направлении от себя. При этом следят за тем, чтобы игла только слегка прочерчивала линию (если на нее нажимать сильно, она будет рвать волокна древесины и проводить неровную бороздку).



Рис. 27. Выполнение параллельных линий с помощью рейсмуса


По мере приобретения навыка работы с древесиной арсенал необходимых инструментов расширяется за счет надфилей, напильников, электроинструмента.


Режущий инструмент

Мастер в своей работе обязательно применяет различный режущий инструмент – всевозможные пилы и ножовки. Было установлено, что применение пилы насчитывает примерно 4000 лет. На протяжении этого периода данный инструмент совершенствовался как в плане использующихся для него материалов, так и относительно возможных вариантов пиления. Например, есть пилы, работающие при движении на себя или от себя. Но в целом принцип использования инструмента один и тот же, поскольку пила – это металлическое полотно (лента), на одной стороне которого нарезаны зубья (рис. 28) (она называется зубчатым венцом, противоположная ей – спинкой, а боковые – щечками).

В зависимости от того, для какого пиления предназначается инструмент, форма зубьев может быть различной (рис. 29).



Рис. 28. Элементы пилы (h – высота зуба; t – расстояние между смежными зубьями): 1 – полотно; 2 – линия основания зубьев; 3 – вершина зуба; 4 – пазуха; 5 – передняя кромка; 6 – передняя грань; 7 – боковые режущие кромки



Рис. 29. Углы зубьев пил: а – для продольного пиления б – для смешанного пиления; в – для поперечного пиления



Рис. 30. Ножовки: а – широкая; б – узкая; в – измеритель; г – с обушком; д – наградка


Ручные столярные пилы (рис. 30, 31) различаются по своей конструкции и делятся на:

1) лучковые;

2) ножовки;

3) наградки.



Рис. 31. Лучковая пила: 1 – пильное полотно; 2 – стойки; 3 – тетива; 4 – закрутка; 5 – распорка; 6 – ручка


Для выполнения ажурных изделий применяют лобзики. Кроме того, специалисты часто используют плоские стамески (полукруглые варианты применяются редко), которыми выдалбливают отверстия и зачищают шиповые соединения, плоские поверхности, а для вспомогательных работ (стесывания ребер, грубой обработки столярных изделий и т. п.) более всего подходят топоры.


Строгальный инструмент

Для чистовой обработки древесины предназначены строгальные инструменты (рис. 32), которые применяют для придания заготовке необходимых размеров и доведения ее поверхности до идеальной гладкости. Прежде всего нужно упомянуть:

1) шерхебели для черновой обработки, при которой снимается слой древесины толщиной 5–8 мм;

2) одинарные рубанки для выравнивания плоскостей;

3) двойные рубанки для зачистки плоских поверхностей и готовых деталей;

4) шлифтики для чистовой обработки (они снимают очень тонкую стружку и делают поверхность заготовки более чистой);

5) фуганки и полуфуганки для обработки плоских поверхностей после рубанка;

6) цинубели для подготовки поверхности к склеиванию.



Рис. 32. Некоторые строгальные инструменты: а – шерхебель; б – рубанок; в – шлифтик; г – фуганок; д – полуфуганок


Существуют рубанки, специально предназначенные для фасонного строгания (рис. 33):

1) зензубель – для выполнения широких канавок и уступов;

2) отборник – служит для выбирания четвертей и фальцев;

3) шпунтубель – для выполнения узких канавок;

4) горбач – для обработки выпуклых и вогнутых поверхностей;

5) калевка – для изготовления фасонных деталей (карнизов и пр.) и др.



Рис. 33. Инструмент для фасонного строгания: 1 – зензубель; 2 – отборник; 3 – шпунтубель; 4 – горбач; 5 – калевка


Для правильного выбора сверла необходимо учитывать вид древесины или древесного материала, направление сверления по отношению к древесным волокнам, диаметр и глубину отверстия.


После обработки рубанком получается гладкая поверхность, но этого можно добиться и стругами (рис. 34), которые так же чисто отделывают плоскости.

Их использование требует определенного навыкало, научившись этому, многие столярные работы можно выполнять легко и быстро. На рисунке изображены стандартные струги, но есть и специальные, например радиальные, полукруглые, фасочные или комбинированные.



Рис. 34. Стандартные струги


Для работ с древесиной предназначены также скобели (рис. 35), которыми можно быстро снять с заготовки лишние слои, поскольку они представляют собой прямое или изогнутое лезвие с односторонним скосом заточки (существуют немецкий, английский и шведский варианты). Даже если не придется воспользоваться ими, иметь представление об этом универсальном инструменте должен каждый мастер.



Рис. 35. Различные модели скобелей


Сверлильный инструмент

Поскольку при изготовлении мебели и в процессе строительных работ часто приходится выполнять отверстия, у мастера обязательно должен быть сверлильный инструмент, в частности различные сверла, коловорот, ручная дрель (рис. 36).



Рис. 36. Сверлильный инструмент: а – сверла: 1 – центровая перка; 2 – винтовые; 3 – спиральное; 4 – шиловое; 5 – зенковка; б – коловорот; в – ручная дрель


Помимо основных инструментов, без которых немыслима столярная и плотничная работа, потребуются молотки (для настройки рубанков и забивания гвоздей), киянки (для выдалбливания отверстий), клещи, которыми можно вытащить гвоздь, кусачки для перекусывания проволоки, всевозможные отвертки для закручивания шурупов, рашпили и напильники для черновой и чистовой обработки заготовки, притирочный молоток, незаменимый при фанеровании, а также шпатели и кисти. Некоторые из них представлены на рис. 37.



Рис. 37. Вспомогательные инструменты столяра: а – киянки; б – молотки; в – кусачки; г – клещи; д – рашпиль; е – напильники


Другие инструменты и приспособления

Мастеру, особенно столяру при изготовлении мебели, непременно понадобятся различные зажимные приспособления – струбцины (рис. 38), которые бывают:

1) реечными, которыми можно зафиксировать каркасные, рамные и другие соединения и оставить до высыхания клея;

2) угловыми, удерживающими угловые торцевые соединения до полного застывания клея;

3) малыми (струбцины-скобы, глубокие, краевые, муфтовые, быстродействующие), среди которых универсальной является струбцина-скоба.



Рис. 38. Разновидности струбцин: а – реечная; б – угловая; в – струбцина-скоба


Кроме того, для работы с деревом используются:

1) правильный брусок, представляющий собой деревянный брусок (100 x 2 x 3 см) или профиль, выполненный из алюминия, длиной 100 см;

2) уровень – инструмент для проверки горизонтальности поверхности в виде деревянного бруска (длиной от 30 до 100 см) со вставленной в него дугообразной стеклянной трубочкой, наполненной спиртом с пузырьком воздуха;

3) циркуль;

4) шило для проделывания отверстий под шурупы и нанесения рисок, выполняемых при разметке деревянной детали;

5) бурав – металлический штырь со сверлом на одном конце, который предназначен для выполнения глубоких отверстий в дереве;

6) долото, с помощью которого выбирают гнезда, пазы и другие отверстия;

7) молоток-гвоздодер;

8) киянка – деревянный молоток, используемый при работе с долотом или стамеской;

9) ножи-косячки с двусторонней заточкой лезвий, которые вставлены в деревянную ручку;

10) стамески – долбежный инструмент, который имеет такое же применение, что и долото. Они бывают плоскими, полукруглыми, широкими и узкими;

11) плотницкий топор весом 1–1,5 кг для рубки и тески древесины.


Электроинструмент

Если несколько десятков лет назад мечтой каждого столяра или плотника были дисковая пила, электроножовка и ручная шлифовальная машина, теперь даже обычную домашнюю мастерскую невозможно представить без разнообразного электроинструмента, который отличается рядом положительных качеств.

Например, он имеет легкий электроизолированный корпус, отличается высокой мощностью, эффективностью и удобством в эксплуатации.

Электроинструмент бывает любительским и профессиональным. Последний рассчитан на ежедневную многочасовую работу, отличается функциональностью, эргономичностью, наличием различных приспособлений.

Назовем некоторые электроинструменты, которые сделают работу легкой: электродрель, электролобзик, дисковая пила, электрорубанок, шуруповерт, ручная фрезеровальная машина, шлифовальная машина (рис. 39).



Рис. 39. Электроинструменты: а – электродрель; б – электролобзик; в – дисковая пила; г – шлифовальная машина; д – шуруповерт; е – фрезеровальная машина


Кратко охарактеризуем электроинструмент и отметим, на что следует обращать внимание при его покупке.

1. Дисковые электропилы различаются по глубине пропила, который они обеспечивают. Для обсуждаемых работ вполне достаточно инструмента с глубиной пропила 65 мм (с меньшей может оказаться недостаточным, с большей – довольно тяжелым).

Понятно, что предпочтительно приобретать дорогой инструмент, например швейцарский (он настолько хорош, что, если вы планируете заняться, например, лестницами профессионально, расходы на его приобретение очень быстро окупятся). При покупке обратите внимание на некоторые моменты:

1) шарнирные детали подвески (и передней, и задней) должны быть литыми;

2) литой должна быть рейка глубины;

3) хорошо, если на инструменте установлена литая опорная плита;

4) желательно, чтобы у инструмента был электротормоз (это, несомненно, отразится на его цене);

5) в комплект должны входить параллельная направляющая, расклинивающее устройство, ключи, пильный диск (не стальной, а обязательно твердосплавный).

2. Современные электродрели – инструмент универсальный. Они оснащены реверсом, ограничителем пускового тока, двухскоростным режимом, имеют устройство для плавного изменения оборотов и переключатель простого и ударного сверления. Как правило, их мощность варьируется от 300 до 1400 Вт (этот параметр определяет максимальный диаметр сверла, которое можно будет использовать). При работе с древесиной твердых пород для отверстий глубиной 10, 20 и 30 мм достаточно дрели мощностью 300, 600, 1000 Вт соответственно.

В комплект дрели входит патрон (самозажимной, который установлен на импортном инструменте, очень удобен). Желательно иметь три дрели (под сверла 8, 10 и 30 мм), чтобы не менять сверла при разных видах работ. Например, при изготовлении и монтаже лестницы понадобятся разные сверла, поэтому необходимо иметь наборы. Из современных комплектующих стоит отметить спиральные сверла с двойной кромкой или центрирующим лезвием (как и фирменные сверла, они тоже стоят дорого).

3. Торцово-усочная пила – инструмент незаменимый, способный выдерживать углы распила заготовки в двух плоскостях с идеальной точностью (с этой целью применяют стусло). При покупке выбирайте инструмент, который может распиливать деталь не менее чем на 90 % – с диаметром диска 255 мм, мощностью 1,5–2 кВт. Это позволит распиливать столбы сечением 100 x 100 мм и тем более другие мелкие детали. Из последних новинок для пилы – лазерный прицел места распила.

4. Ленточная шлифовальная машина (на профессиональном жаргоне – «танк») должна:

1) быть профессиональной, на подшипниках и в алюминиевом корпусе;

2) иметь переходник к пылесосу, мешки для сбора пыли.

Наиболее удобны в столярных работах машины с шириной ленты 75 мм и мощностью 600–700 Вт.

Ленты для них по своему качеству различны. Для древесины пригодны ленты красного цвета (голубые – для металла, черные – для керамики, белые – для краски). Ленты имеют разную зернистость, поэтому для работы потребуются с зерном 60, 80, 100.

5. Эксцентриковая шлифовальная машина (за практически бесшумную работу и безотказность ее называют «пчелка») универсальна. Если вы окажетесь перед альтернативой выбора между ней и «танком», выберите ее, хотя по производительности она несколько уступает последнему. Покупайте только профессиональный инструмент, если предполагаются объемные шлифовальные работы. К «пчелке» необходимо иметь шлифкруги с зерном 80, 100, 120, 160, 180, 200 и шлифтарелку.

6. Ручная фрезерная машина в плотничном и столярном деле просто незаменима. Достаточно сказать, что, например, на пазы под ступени в лестничных тетивах тратят минимум времени, особенно если вспомнить, сколько его уходило при использовании стамесок, а про усилия и говорить не приходится – насколько легко фрезер работает. Выбирать следует исключительно профессиональный инструмент солидного производителя; мощностью не менее 1600 Вт (необходимый профиль вы получите за один проход), поскольку обработка древесины твердых пород – дело непростое; весом не более 5 кг, чтобы руки не уставали; с большим набором регулировок (бокового упора, глубины, оборотов) и фиксацией шпинделя (так удобнее менять фрезы).

При покупке обратите внимание, хорошо ли фиксируется стол (его подошва и боковой упор должны быть с пластиковым покрытием). У мощных фрезеров цанги диаметром 12 мм, в комплекте идут переходники на 6 и 8 мм.

7. В зависимости от того, с каким инструментом мастер привык иметь дело, электролобзик можно отнести и к основной группе, и к вспомогательной. Кому-то удобнее работать с циркулярной пилой, а кто-то успешно обрабатывает криволинейные заготовки, выпиливает криволинейные детали электролобзиком. При покупке предпочтение следует отдать мощному инструменту с большой глубиной выполняемого пропила.

8. Шуруповерт (работает и от сети, и от аккумуляторов) существенно облегчает работу. Инструмент оснащается битами под головки саморезов, причем сначала покупают саморезы, а потом биты к ним.

9. Для сверления кирпичных и бетонных стен следует пользоваться перфоратором, а для удаления концов арматуры с бетонных ступеней – углошлифовальной машинкой («болгаркой»).

10. Во время работы необходимо обеспечить достаточное освещение, поэтому мощные электролампочки просто необходимы, как и несколько удлинителей.

Любительский электроинструмент бывает менее мощным, имеет меньший ресурс, более низкую производительность и соответственно стоит дешевле.

11. Промышленный пылесос с тканевым фильтром (сменные бумажные мешки – это слишком дорогое удовольствие) значительно облегчит жизнь, по крайней мере сделает рабочее место чище.

12. Электрорубанок применяется при изготовлении лестниц только самых простых конструкций из сосны, тем более что твердую древесину он не берет.

13. От измерительного инструмента полностью зависит точность всех промеров и разметки. Покупая рулетки, обязательно проверьте их точность, поскольку нередко отклонения составляют 5 мм на каждые 5 м длины.

14. Водяной уровень требуется редко, но он отличается точностью, да и стоит недорого. Лазерный уровень выше всяких похвал, но за него придется заплатить немало, что оправданно, если столярное дело станет профессией (такой инструмент действует как эффективная реклама).

В заключение обзора ручных и электрических инструментов расскажем о нескольких несложных требованиях, соблюдение которых существенно облегчит дело.

1. Весь инструмент должен лежать в определенном порядке, чтобы им было легко пользоваться, не тратя время на поиски того, что вам нужно в данный момент. Рабочее место столяра – верстак, поэтому именно на нем нужно так разложить инструмент, чтобы он всегда был под рукой. В инструментальном лотке с ручками, направленными в сторону задних тисков, должны находиться стамески, долота и напильники, причем не вперемешку, а по отдельности. Рубанок должен лежать на боку, верхней своей частью к столяру. Надо следить за тем, чтобы его режущая часть не контактировала с металлическими предметами, иначе лезвие быстро затупится. Для инструмента к верстаку желательно прикрепить рейку с гнездами (рис. 40), по которым можно разложить все, оставив в лотке только карандаш, линейку и молоток. Кроме того, для инструмента необходимо предусмотреть полки (открытые и закрытые), стеллажи, шкафы и т. п.



Рис. 40. Рейка с гнездами для инструментов


2. На верстаке не должно быть материала, который не используется в конкретной работе, чтобы не создавать неразбериху, которая только отнимает время. Доски и бруски нужно разложить по сортам, размерам и т. д.

3. По окончании работы инструменты должны быть убраны в соответствующие места, а верстак – очищен от отходов, стружки и пр. Заметим, что, если в процессе изготовления мебели или какого-либо другого предмета на верстаке собираются опилки, стружки и т. п., не следует дожидаться окончания работы, нужно убирать мусор по мере его накопления.

Таким образом, не боясь показаться банальными, скажем, что качество работ самым непосредственным образом зависит от качества используемою инструмента, особенно измерительного, который необходимо правильно не только хранить, но и эксплуатировать. В результате нарушения этих требований снижается точность измерений, что приводит к дополнительным работам типа подгонки, устранения дефектов и прочего, а это влечет за собой неэффективную трату времени.


Техника безопасности

Ручными столярными и плотничными инструментами надо уметь владеть, но в том случае, когда нужно не только хорошо, но и быстро выполнить работу, необходимо воспользоваться электрическим инструментом, который в 5–10 раз производительнее. Но перед этим следует внимательно изучить инструкцию, попробовать его в деле на малоценной древесине или простой детали. Соблюдение техники безопасности при этом – требование категорическое и обязательное к исполнению.

Профессиональный электроинструмент, как правило, предназначается для конкретного типа работ, любительский более универсален.

Применяя инструмент, нужно соблюдать простые правила, чтобы не создавать травмоопасную ситуацию:

1. Нельзя держать руки перед инструментом. При работе с топором держите деталь так, чтобы удары им всегда наносились ниже кисти.

2. Работать можно только острым инструментом.

3. Обрабатываемая заготовка должна быть прочно закреплена. Используйте для этого тиски, струбцины и гребенки. Это позволит держать инструмент обеими руками.

4. Составляющие детали инструмента должны быть подогнаны друг к другу, не иметь выбоин, трещин, сколов и пр. Кроме того, стамески, напильники и долота должны снабжаться предохранительными кольцами.

5. Перед применением того или иного электроинструмента надо проверить исправность провода и проводки.

6. Предварительно электроинструмент нужно протестировать на холостом ходу.

7. При заточке ножей и сверлении нужно надевать защитные очки.

8. Электрорубанок и электропила требуют использования специальных толкателей.

9. В процессе применения электроинструмента необходимо:

1) исключить сближение зубьев пил, лезвия рубанка с руками;

2) не допускать встречного движения рук и инструмента во время выполнения того или иного вида работ;

3) беречь электропровод и не допускать его перегибания; помнить о выбеге двигателя (когда кнопка выключения инструмента уже нажата, но он еще некоторое время продолжает вращаться);

4) не использовать инструмент с затупленными дисками (ножами и др.), чтобы не испортить двигатель;

5) хранить электроинструмент в теплом и сухом помещении.

10. При возникновении сбоя в работе того или иного инструмента его следует остановить, отключить от сети и только затем осмотреть.

11. Важно иметь удобную одежду, края которой не свешиваются. Волосы должны быть убраны под головной убор.


ЗАТОЧКА И УСТАНОВКА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Инструмент столяра и плотника должен быть подготовлен к работе, то есть грамотно заточен и правильно установлен.

Для заточки режущего инструмента используют напильники, шлифовальные круги и оселки.

Для качественного пропила зубья пилы должны быть косо заточенными, что позволяет сначала перерезать слои древесины с боков пропила, потом удалить опилки. Поскольку древесина – плотный материал, в процессе эксплуатации зубья пилы затупляются, в связи с чем приходится затачивать их напильником. Такая работа требует навыка, так как при заточке нельзя нарушить профиль и высоту зубьев. Чтобы этого не случилось, за каждый проход напильника надо снимать слой металла одинаковой толщины. Зубья могут иметь прямую и косую заточку. В зависимости от этого металл снимают одновременно с передней и задней поверхностей (в первом случае) или только со скошенной поверхности (во втором случае).

Для заточки пил применяют треугольные и ромбические напильники. Но одним напильником невозможно довести поверхность зубьев до идеального состояния, поскольку после него могут оставаться заусенцы и шероховатости. А это не только снижает их остроту, но и приводит к тому, что пила быстро затупляется и выходит из строя. Поэтому после напильника поверхность зубьев нужно дополнительно обработать надфилем и мокрым оселком.

При заточке пилу нужно зажать в слесарных тисках (не забывая о деревянной прокладке, чтобы не деформировать инструмент), после чего провести по зубьям напильником, причем с нажимом его следует перемещать только в одном направлении – при движении вперед, а в обратном направлении – свободно. Необходимо следить за тем, чтобы высота зубьев сохранялась одинаковой, поскольку от этого зависит не только качество пиления, но и износостойкость инструмента (на выступающие зубья будет приходиться большая нагрузка). Для недопущения подобного вершины зубьев прифуговывают (выравнивают) оселком или напильником, причем в первом случае это делают после заточки, во втором – перед ней.

Качество пиления зависит и от развода зубьев. Если он осуществлен правильно, трение в процессе работы уменьшается, а полотно не зажимается в пропиле. Благодаря разводу ширина пропила будет больше толщины полотна, а это значит, что оно не будет нагреваться и расширяться. В связи с этим зубья нужно через один разводить на одинаковую величину (0,2–0,3 мм), для чего применяется универсальная разводка или разводка с упорами (рис. 41).



Рис. 41. Инструменты для разводки ручных пил: а – разводка с упорами; б – универсальная разводка


Отгиб обязательно должен быть одинаковым, иначе на боковые поверхности пропила будут наноситься слишком глубокие риски, что ухудшит качество заготовки. Кроме того, он должен находиться на одном и том же расстоянии от вершины или впадины зуба. В подготовке к работе нуждаются и строгальные ножи. Она состоит из таких операций, как заточка, шлифование и правка с доводкой. Для заточки применяют ручные и электрические точила.

Для шлифовки строгальных ножей используют среднезернистый оселок, по которому водят нож, совершая дугообразные или прямолинейные движения и следя за тем, чтобы не образовались заусенцы или какие-либо другие дефекты. Чтобы фаска не стала горбатой, а ее ширина – неодинаковой по длине лезвия, угол наклона ножа необходимо сохранять неизменным.

Рабочая часть того или иного режущего инструмента должна быть изготовлена из стали твердостью не менее 45–60 HRC. Более мягкая быстро сминается, а более твердая тупится.

В конце нож правят и доводят на точильном камне. Чтобы лезвие не нагревалось, оселок смачивают водой или маслом (это же необходимо и при шлифовании).

Помимо заточки, строгальный нож надо правильно установить в колодку рубанка. При этом лезвие должно выступать из подошвы и быть ей параллельным. Соблюдение этого требования очень важно, поскольку в противном случае стружка по длине лезвия будет иметь разную толщину.


Глава 4
Технология деревообработки


Древесина – материал, который достаточно легко поддается той или иной обработке, по качеству которой можно судить о профессионализме мастера.


СТОЛЯРНЫЕ И ПЛОТНИЧНЫЕ РАБОТЫ


Необходимо уметь в совершенстве выполнять различные операции, связанные с обработкой древесины, начиная с разметки, рубки и соединения материала и заканчивая финишной отделкой. Рассмотрим их по порядку.


Фиксация бревна

Обрабатываемое бревно должно быть прочно зафиксировано (рис. 42), для чего применяют обратные скобы.



Рис. 42. Способы фиксации бревна: 1 – подкладка; 2 – обратная скоба; 3 – клин; 4 – бревно


Разметка

Разметка состоит в том, чтобы нанести на заготовку, предназначенную для той или иной детали, контуры, в соответствии с которыми будет вестись обработка. Об инструменте для этого речь шла выше. Поэтому в качестве дополнения скажем только, что разметку нужно наносить твердым карандашом (2Т или 4Т). Для обозначения контуров криволинейных деталей применяют шаблоны, при этом помня, что они не предусматривают никаких припусков и точно совпадают с окончательными размерами детали. Разметка осуществляется в определенном порядке: сначала наносят поперечные риски, потом долевые и наклонные, а затем окружности и различные закругления.

Нанесению рисок предшествует разбивка, при которой по масштабной линейке точками либо штрихами расставляют метки. При этом опираются на положение, которое называется правилом кратчайших путей и предусматривает получение необходимого (заложенного в чертеже) размера при наименьшем количестве промежуточных размеров, то есть определяется измерительная база (ею может служить кромка или риска), от которой стараются вести все измерения.

Для нанесения поперечных рисок используют угольник, долевые выполняют рейсмусом, а наклонные – ерунком, малкой, масштабной линейкой или шаблоном.

Нет нужды говорить о том, что разметка должна быть максимально точной и приближенной к чертежу (допуск не должен превышать 0,5 мм), поскольку значительные отклонения приведут к искажению детали со всеми вытекающими из этого проблемами.

Необходимо уметь размечать брус квадратного и прямоугольного сечения (рис. 43).



Рис. 43. Выполнение разметки бруса: а – квадратного сечения; б – прямоугольного сечения


Чтобы разметить брус квадратного сечения, бревно фиксируют, на торцах, определив центр, выполняют окружности, после чего проводят вертикальные и горизонтальные диаметры. Точки пересечения с окружностью соединяют. Полученные линии и будут сторонами бруса. В этих точках прикрепляют шнур, покрытый мелом, и отбивают нитки.

Для разметки прямоугольного бруса на противоположных торцах находят центры, радиусом вершинного торца проводят окружности, через центры которых чертят вертикальные линии диаметров и делят их на 3 равные части. Из этих точек до пересечения с окружностью под углом в 90° проводят линии в обе стороны. Полученные точки и точки вертикального диаметра соединяют. Сечение прямоугольного бруса в этом случае будет выгодным (это значит, что расход древесины будет наименьшим), если его стороны будут соотноситься как 5:7.

Для разметки древесины разработано много разных приспособлений, начиная от обычных линеек и заканчивая лазерными рулетками.


Рубка и соединение материала

Чтобы перерубить (рис. 44) закрепленное бревно, намечают соответствующую линию, по которой наносят удары топором. При этом его сначала держат под углом 90°, а потом – 45°. Бревно перерубают только наполовину, потом его переворачивают и завершают работу.



Рис. 44. Перерубание бревна


При сопряжении бревен (брусков) их необходимо правильно соединить, для чего выполняют врубку вполдерева (рис. 45).



Рис. 45. Выполнение врубки вполдерева: а – намеченное место; б – засечки; в – выборка древесины; г – врубка


Для этого бревно закрепляют, намечают место врубки и наносят вертикальные удары топором по намеченной линии, после чего выбирают древесину.


Тесание древесины

Бревно нужно уметь отесывать на 1, 2 или 4 канта (рис. 46).

Чтобы отесать бревно, его размечают, для чего на закрепленном бревне выполняют пробивку по центру, боковых осей и ниток. Для этого натягивают шнур, предварительно натертый мелом, немного оттягивают на себя и резко отпускают. Ударяясь о бревно, он оставляет меловой след – нитку. По ней и отесывают бревно, постепенно перемещаясь от вершины к комлю (именно в таком направлении – во избежание задиров). Поскольку постепенно слой снимаемой древесины увеличивается и затрудняет работу, через 40–50 см его надрубают на глубину стесывания. Сначала осуществляют грубую отеску, потом поверхность зачищают легкими ударами топора. Закончив один кант, переходят к следующему. В процессе работы надо стоять, расставив ноги, а вогнав топор, нажатием на его рукоятку отгибать щепу.



Рис. 46. Отеска бревна на 2 канта: а – фиксация бревна; б – пробивка по центру оси; в – пробивка боковых осей; г – пробивка ниток; д – выполнение засечек; е – начало отески: 1 – пробитая линия; 2 – засечки; ж – зачистка; з – конец отески


Если требуется отесать бревно на 4 канта, после отесывания двух противоположных кантов его переворачивают, закрепляют и повторяют ту же последовательность действий.


Выборка четвертей и пазов

Нередко бывает нужно выбрать в бревне или бруске четверть (рис. 47).

Четверть выбирают при изготовлении, например, оконных и дверных блоков. В бревне это делают так: его фиксируют, на торцах находят центры, радиусом малого торца чертят окружности, с помощью отвеса и угольника проводят вертикальный и горизонтальный диаметры, перпендикулярность которых проверяют отвесом и угольником. Далее их делят на 3 равные части. Через точки деления параллельно диаметрам прокладывают линии. Угол, образующийся между перпендикулярами и соприкасающийся с поверхностью бревна, и составляет четверть. После этого по меткам туго натянутым шнуром, покрытым мелом, отбивают нитки, между которыми делают насечки и выбирают древесину (это можно сделать и стамеской).



Рис. 47. Выполнение выборки четверти: а, б – разметка; в – выбранная четверть


Выборка прямоугольного паза (рис. 48) – тоже довольно часто встречающийся вид плотницких работ.



Рис. 48. Выполнение выборки прямоугольного паза: а – разметка; б – выборка; в – готовый паз


Как обычно, бревно фиксируют, на торцах сначала проводят окружности радиусом малого диаметра, потом вертикальный и горизонтальный диаметр, контролируя их отвесом и угольником. Ширина паза чаще всего составляет шестую часть диаметра окружности, а глубина – четверть. После того как на торцах будут отмерены глубина и ширина выборки, ставят метки, к которым прикрепляют шнур и отбивают с его помощью нитки. Затем по ним топором делают насечки поперек волокон и скалывают древесину. В заключение паз зачищают стамеской.

Обрабатывать бревно намного легче, удобнее и безопаснее, если оно надежно закреплено. Для этого используют, например, обратные скобы, хотя имеются и другие способы фиксации.

При изготовлении сруба может понадобиться выбрать овальный паз (рис. 49).



Рис. 49. Выполнение выборки овального паза: а – лекало; б – отбивка ниток; в – насечки; г – паз; 1 – лекало; 2 – бревно


Ширина паза определяется в зависимости от климатических условий. Так, например, при температуре – 30 °C она составляет 150 мм, при – 40 °C – 160–170 мм, при – 50 °C – 180–200 мм. Паз должен быть одинаковым по всей длине. Чтобы добиться этого, предварительно по малому торцевому диаметру изготавливают шаблон из доски или фанеры, затем на него по диаметру наносят деления. Деление 2 соответствует 50 мм, 5–75 мм и т. д.

На закрепленном бревне на торцах, контролируя действия отвесом, отмечают вертикальные диаметры. К ним прикладывают лекало таким образом, чтобы вертикальные линии совместились, затем наносят метки, на которых прикрепляют покрытый мелом шнур, и отбивают нитки. Между ними выполняют насечки по ширине паза, после чего выбирают паз, регулярно проверяя его форму, для чего прикладывают лекало.


Пиление

Завершив разметку, приступают к пилению, которое можно осуществлять как вдоль, так и поперек волокон. Для этого применяются пилы и ножовки. Лучковые пилы могут иметь широкое (45–55 мм) и узкое (5–6 мм) полотно. Первые используются для поперечного и продольного пиления древесины, что требуется при раскрое детали, выполнении шипов, проушин и пр. Вторые (они также называются выкружными) предназначены для выпиливания криволинейных заготовок. С этой же целью применяют узкие ножовки. Широкими ножовками удобно пилить плиты и доски поперек волокон. Пазы выполняют наградками.

Овладеть приемами пиления довольно просто. Для продольного пиления закрепляют доску горизонтально (или вертикально) на верстаке струбциной, при этом та часть, которая будет отпилена, должна свешиваться с него (такой же способ используют для выполнения криволинейных заготовок). При поперечном пилении доску кладут на верстак горизонтально и пилят, удерживая ее свободной рукой.

При необходимости запилить заготовку под прямым углом (при торцевании брусков) или «на ус» (под углом в 45°) можно использовать стусло – специальный распиловочный ящик (рис. 50).



Рис. 50. Стусло


Чтобы работа была более производительной, не следует распиливать каждую доску по отдельности. Рациональнее использовать пакетный метод, при котором обрабатывается сразу целая пачка заготовок.

Для того чтобы работа не была сопряжена с большими трудностями, необходимо правильно ее выполнять:

1. Прежде всего нужно уметь держать инструмент. Например, при использовании ножовки указательный палец следует вытягивать в направлении конца полотна.

2. Первые движения при пилении должны быть короткими и возвратно-поступательными. Инструмент располагайте вплотную к разметочной линии со стороны отхода, направляя его суставом большого пальца другой руки.

3. Как только пропил будет достаточно глубоким, совершайте равномерные плавные движения, задействуя полотно на всю его длину и не допуская при этом рывков.

4. Чтобы полотно не зажималось пропилом, последний нужно фиксировать небольшим клином.

5. По окончании распиловки оставшуюся часть доски придерживайте свободной рукой.

6. Надо уметь правильно не только начинать пиление, но и заканчивать его, не допуская раскалывания древесины. Для этого нужно или развернуться к пропилу и выполнить движения навстречу ему, или перевернуть инструмент, направив его от себя и продолжая двигаться по тому же пропилу.

По окончании работы пилу помещают в пластиковый футляр, чтобы не повредить зубья. Если предполагается длительное хранение инструмента, его нужно смазать промасленной ветошью.

Для получения ровного спила в процессе работы необходимо равномерно нажимать на инструмент. Производить нажим со значительной силой не рекомендуется.

Для выполнения продольной распиловки материал фиксируют к верстаку струбцинами и выполняют разметку, то есть наносят метки или линии.

Прежде чем начать работу, около метки делают запил глубиной 5–10 мм (чтобы пила не соскользнула) и начинают пиление. Если пользуются ручным инструментом, то придерживаются следующих правил:

1) одной рукой держат пилу, а другой – доску, брусок и пр.;

2) начерченная линия должна оставаться слева от пилы, пока не завершится распиливание;

3) пазы под шпунты в широких деталях пропиливают наградкой (это разновидность ножовки);

4) для кривых линий предназначены выкружные пилы;

5) при необходимости распилить материал под каким-либо углом применяют стусло – лоток, изготовленный из трех досок толщиной 25–30 мм, в боковых стенках которого под разными углами проделаны пропилы.

При пилении электрической дисковой пилой ее диск может занимать по отношению к заготовке как верхнее (деревянную деталь фиксируют на рабочей доске верстака, а пилу перемещают по заготовке), так и нижнее положение (инструмент закрепляют на верстаке, а затем двигают заготовку к нему) (рис. 51).

Скорость подачи материала следует устанавливать приблизительно. При этом она не должна быть слишком большой, так как тогда количество оборотов диска уменьшается, а двигатель пилы не сможет функционировать на полных оборотах холостого хода.

Дисковые пилы перерезают волокна древесины, поэтому не исключено образование задиров. Чтобы избежать такого дефекта, который может испортить лицевую сторону заготовки, при распиливании деталь кладут ею вниз.



Рис. 51. Пиление дисковой электропилой, закрепленной: а – в нижнем положении; б – в верхнем положении


Определенные правила имеются и при использовании электроинструмента:

1. Предварительно проверяют заготовку на наличие гвоздей или сучков, так как первые могут затупить инструмент, а вторые – «выстрелить» из-под диска.

2. Заготовка должна быть надежно закрепленной на верстаке или козлах.

3. При работе электропилой нужно следить за тем, чтобы не было перекосов диска относительно детали. В противном случае электродвигатель может остановиться. Если все-таки диск заело, надо подать диск или заготовку в обратную сторону и, замедлив скорость подачи заготовки, закончить распиловку.

4. Заменять диск можно только после извлечения вилки из розетки (нельзя использовать тупые либо имеющие какой-либо дефект диски).

5. Если диск работает с трудом, его надо просто заменить, поскольку он затупился, но не следует усиливать нажим на него.

6. Чтобы не повредить инструмент, нельзя останавливать работающий диск, нажимая на его боковую сторону

Электролобзик позволяет выполнять криво– и прямолинейное распиливание под углом в 45 и 90° к плоскости заготовки. Для этого ее нужно зафиксировать и двигаться по разметке (рис. 52).



Рис. 52. Пиление электролобзиком


Чтобы выпилить внутренний замкнутый контур, проделывают отверстие, сквозь которое пропускают пилку (минимальный радиус окружности равен 15 мм). При работе с электролобзиком следует помнить о следующих моментах:

1. Чтобы он нормально функционировал, на пилку нельзя нажимать, поскольку в результате этого она перегреется, а скорость пиления при этом только упадет.

2. Пока двигатель электролобзика не остановился, пилку нельзя извлекать из пропила.

3. Шнур обязательно должен располагаться позади корпуса инструмента.

4. Пилки должны быть острыми, так как в противном случае двигателю приходится затрачивать больше энергии.

5. Не рекомендуется держать заготовку рукой недалеко от линии пиления.

6. Перед окончанием прохода снижайте нажим на инструмент, это позволит не допустить резкого ускорения на выходе из пропила.

7. Кладут инструмент только после того, как двигатель остановится.

Поверхность после пиления (независимо от того, осуществлялось оно ручным или электрическим инструментом) получается несколько шероховатой, поэтому нуждается в дополнительной обработке – строгании. Если пиление является конечным этапом, тогда необходимо минимизировать дефекты (например, зубья могут оставить глубокие риски), поэтому зубья пилы должны быть правильно разведены, о чем уже говорилось ранее.

Строгание производят после завершения распила деревянных заготовок и деталей для удаления образовавшихся рисок и заусенцев.


Строгание

Строгание представляет собой резание древесины ножом рубанка (фуганка). Благодаря этому заготовка, приобретая размеры согласно чертежу, превращается в деталь с гладкой поверхностью. Ручное строгание осуществляется рубанками, которые различаются по тому, как выходит стружка: в рубанках для плоского строгания – вверх через леток, в рубанках для профильной работы – из отверстия сбоку.

Чтобы обработка была качественной, необходимо правильно заточить нож рубанка. Его вместе с клином нужно выбить ударом киянки по торцу колодки (у фуганка – по пробке), заточить на наждачном круге, пока на передней грани не появятся заусенцы, после чего выправить с помощью оселка, совершая им равномерные круговые движения. Проверить правильность обработки можно с помощью угольника и линейки, а угол заточки – шаблоном (он должен составлять 35°, а угол правки – 25°).

Во время строгания ручным инструментом деталь фиксируют, в начале процесса левой рукой нажимают на носок колодки инструмента, правой прижимают его к поверхности обрабатываемой детали и подают вперед. А в конце, наоборот, носок слегка прижимают, а большее давление сосредоточивают на пятке колодки. В результате у детали не будет заваленных концов.

Прежде чем приступить к строганию, заготовку надо осмотреть, чтобы определить лицевую сторону и направление волокон. Это важно, так как обработка вдоль них снижает трудозатраты и дает качественную поверхность. При строгании против волокон они рвутся, что не только затрудняет строгание, но и не позволяет достичь высокого качества поверхности.

Заготовку фиксируют на верстаке, используя тиски и гребенки, после чего приступают к строганию, правильно распределяя нагрузку на инструмент (рис. 53).



Рис. 53. Строгание с нажимом на рубанок: а – в начале; б – в середине; в – в конце


По окончании работы заготовку проверяют с помощью угольника и поверочной линейки.

Для плоского строгания применяют и электрорубанки, которые могут регулировать толщину срезаемой древесины, причем предпочтительнее сделать несколько проходов, снимая тонкую стружку, чем удалять слой аналогичной толщины за 1 раз. Таким инструментом удобно пользоваться, если нужно быстро снять большой припуск или подрезать какую-либо поверхность.

Соблюдение определенных правил сделает работу электрорубанком не только эффективной, но и безопасной:

1. Перед работой проверяют крепление движущих деталей, остроту ножей и наличие гвоздей или шурупов в заготовке.

2. Электрорубанок, как и любой другой инструмент, требует соблюдения техники безопасности, поэтому нельзя держать пальцы на кромке подошвы – только на ручках.

3. Нужно своевременно заменять затупившиеся полотна, в противном случае возрастает риск отброса инструмента, если он наткнется на свилеватые волокна.

Вместо рубанков, фуганков, зензубелей, фальцгобелей и других разновидностей инструмента для строгания в настоящее время используется фрезер. При умелом обращении с ним обработка поверхности становится практически идеальной. Выпускается немало моделей фрезеров, но их конструкции схожи по основным параметрам:

– фреза размещается под кожухом двигателя;

– для удобства манипулирования имеются две ручки;

– двигатель может совершать движения вверх и вниз по двум стойкам, установленным на базовой плате.

Для компенсации веса двигателя предусмотрена возвратная пружина, благодаря которой фрезу можно погружать в заготовку или вынимать из нее, подняв над рамой, не дожидаясь, пока последняя прекратит контактировать с заготовкой.

Фрезеры выпускаются различной мощности. Для изготовления, например, мебели предпочтителен инструмент средней мощности (800–1200 Вт), тем более что для него производят множество приспособлений, копиров, шаблонов и пр.

Долблением называют операцию по обработке деревянных заготовок, в процессе которой посредством возвратно-поступательных движений в вертикальном направлении проделывают отверстия, канавки, углубления, пазы и пр.

Помимо соблюдения общих правил по технике безопасности, при работе с этим инструментом необходимо прикладывать небольшое усилие при подаче фрезера, непременно удерживать его обеими руками и поднимать фрезу, закончив какую-либо операцию или собираясь отключить его от сети.


Долбление

Необходимо уметь выполнять отверстия в деревянных деталях и заготовках. Для этого прибегают к долблению.

Глухие и сквозные отверстия при долблении выполняют долотами, а те поверхности, которые невозможно обработать рубанками, подрезают стамесками. Последний способ подходит, например, для зачистки углублений, криволинейных поверхностей и шипов, вырезания канавок, снятия фасок и пр. Инструменты для этого вида работы должны быть очень острыми и правильно заточенными (как ножи рубанка).

Чтобы сделать отверстие или гнездо, заготовку прочно фиксируют в тисках верстака. Если подобные отверстия должны быть на нескольких одинаковых деталях, их укладывают в ряд и зажимают струбцинами. Закончив разметку, от намеченной риски отступают на 1–2 мм и, установив долото, наносят по нему удары киянкой (рис. 54).



Рис. 54. Выполнение гнезда долотом


Таким образом, постепенно подрезая древесину, выдалбливают гнездо на две трети его глубины. После этого поворачивают заготовку и заканчивают гнездо с другой стороны. Если толщина первой стружки составляет 1–2 мм (благодаря более толстой стружке работа будет продвигаться быстрее, но качество гнезда тогда значительно ухудшится), то по мере приближения к концу работы ее можно увеличить (5–10 мм). Выдолбленное гнездо зачищают с помощью стамески, стараясь не превысить его глубину.

При выполнении сквозного отверстия работу ведут с обеих сторон детали.

Работая стамеской, углубления, пазы и гнезда подрезают (толщина стружки – 2–3 мм) и зачищают (толщина стружки – 0,5–1 мм), направляя инструмент вдоль или поперек волокон.

Перед тем как выполнить канавку, волокна надрезают по линейке, углубившись в древесину на 0,5–1 мм, после чего, наклоняя инструмент, прорезают необходимый элемент.

Чтобы снять фаску, режущую кромку стамески направляют под острым углом коси фаски, воспользовавшись стамеской со скошенной режущей кромкой. Толщина стружки за один проход должна составлять 3–5 мм.

Если требуется зачистить вогнутую или выпуклую поверхность, срезают стружку толщиной не более 2 мм, в противном случае деталь покроется неровностями.

При использовании стамески или долота необходимо работать уверенно, но при этом не нарушать технику безопасности, поскольку они являются остро заточенными. Использовать тупой инструмент не следует, поскольку придется прикладывать большее усилие, а также нельзя будет исключить того, что он сорвется. В первую очередь нельзя резать, держа заготовку на весу, упирая ее в грудь или положив на колени и направляя инструмент на себя. Необходимо следить за тем, чтобы пальцы свободной руки располагались позади лезвия.


Сверление

Для выполнения цилиндрических или конических отверстий применяется сверление, для которого предназначены спиральные сверла различного диаметра. Как в большинстве столярных и плотничных операций, сначала нужно выполнить разметку, для чего прокалывают центр шилом (оно не удаляет древесину, а раздвигает волокна).

При выполнении сквозных отверстий в толстой заготовке ее нужно просверлить с обеих сторон, что позволит добиться совпадения окружностей. Если особой точности не требуется или материал достаточно тонкий, тогда выполняют одностороннее сквозное отверстие. При работе дрелью (ручной или электрической) либо коловоротом запрещается с усилием давить на сверло, выполнять работу на коленях и направлять инструмент сверлом на себя. Кроме того, оно должно быть надежно зафиксировано в патроне.

Использование электродрели или шуруповерта позволяет значительно ускорить работу. При этом обязательно соблюдение правил техники безопасности. Например, запрещается работать с таким инструментом под дождем; необходимо вынимать вилку из розетки на время перерыва, прочно закреплять заготовку и держать его рукоятки чистыми и сухими.

Если дополнительно приобрести приспособление, называющееся вертикальной стойкой (рис. 55), электродрель можно превратить в портативный сверлильный станок. Очень хорошо, если есть возможность выбрать модель с массивной вертикальной штангой и мощной станиной. Это позволит прикрепить стойку к верстаку надежными болтами, а на нее установить тиски для заготовок или деталей.



Рис. 55. Сверлильный станок в миниатюре: 1 – станина; 2 – вертикальная штанга; 3 – зажим дрели; 4 – рычаг подачи; 5 – возвратная пружина


К сверлению прибегают и в том случае, если необходимо выполнить направляющие для гвоздей и шурупов, поскольку при вбивании или вкручивании крепеж может расколоть древесину Выполнение небольшого отверстия удалит часть материала и не даст испортить заготовку.

При сверлении отверстий под заготовку подкладывают кусок бросовой древесины, что позволит сделать выходное отверстие чистым.

Если необходимо сделать глухое отверстие, на дрель следует нажимать с небольшой силой. Кроме того, это поможет избежать образования дефектов (например, надколов)в заготовке.


Шлифование и циклевание

Перед отделкой деталь из мягкой древесины надо шлифовать, из твердой – циклевать. Для этого применяют циклю – стальную пластину толщиной 0,8–1,5 мм, длиной 100–150 мм и шириной до 70 мм. Она снимает очень тонкую стружку (0,04–0,08 мм). Предварительно ее нужно заточить на бруске и выправить с помощью оселка, после чего на ней не должно остаться заусенцев. Потом специальным стальным стержнем со скругленными углами, называемым наводкой, выполняют жало, которое должно быть очень тонким.

При циклевании инструмент перемещают вдоль волокон, строго в одну сторону, держа его перпендикулярно к заготовке (угол скоса не должен превышать 30°). Обрабатывать циклей торец не рекомендуется, так как ее лезвие с трудом перерезает волокна в этом направлении и быстро затупляется. Методика циклевания наглядно показана на рис. 56.



Рис. 56. Приемы циклевания


Шлифование вручную – дело трудоемкое, которое существенно облегчает электрический шлифовальный инструмент. Ленточная шлифовальная машина не только ускорит процесс, но и поможет очень качественно обработать поверхность. Для этого достаточно закрепить ее на верстаке и перемещать заготовку, держа ее обеими руками.

Если несколько деталей должны быть абсолютно одинаковыми, их следует обрабатывать одновременно, зафиксировав вместе.

В том случае, если обрабатываемая поверхность достаточно большая, инструмент надвигают на нее по направлению волокон. При шлифовании мелких деталей лучше положить машинку набок или рабочей стороной вверх.

Рациональнее сначала использовать электрический шлифовальный инструмент, а окончательную доводку поверхности изделия завершить вручную, поскольку на этом этапе используется тонкая наждачная бумага, которая снимает минимальный слой древесины. Чтобы оценить качество обработки, включают яркое боковое освещение, при котором даже малейшие дефекты станут явными.

Кроме того, есть некоторые нюансы, которые помогут добиться особой чистоты шлифования. Когда меняют наждачную бумагу на более мелкую, удаляют опилки от предшествующей обработки и протирают поверхность салфеткой, смоченной в уайт-спирите. Благодаря этому ликвидируют остатки опилок и абразива, которые могли бы в дальнейшем поцарапать деталь, снизив ее качество.

При шлифовании возможен разрыв волокон. Чтобы свести вероятность этого к минимуму, увлажняют поверхность салфеткой, приподнимая ворс, после чего дают детали просохнуть, а ворс удаляют абразивной колодкой, перемещая ее вдоль направления волокон. Шлифование продолжают до тех пор, пока деталь не станет абсолютно гладкой.

В столярном и плотничном деле невозможно обойтись без выполнения крепления отдельных деталей. Конечно, можно приобрести массив древесины, но, во-первых, стоить он будет недешево; во-вторых, часто просто невозможно обойтись без разделения предмета на отдельные детали; в-третьих, даже незначительная ошибка может привести к порче дорогого материала. Поэтому соединение элементов изделия – обычная практика, тем более что работать с деталями проще и легче. Главное – потом правильно осуществить соединение деталей в единое целое.

Различные способы соединения деталей должны быть выполнены максимально качественно. Следует избегать ошибок, в результате которых может разрушиться вся конструкция.


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.


Торцевые соединения деревянных деталей

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.


Угловые соединения деревянных деталей

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.


Боковые соединения деревянных деталей

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.


Крестовидное соединение деревянных деталей

Данный прием скрепления деревянных заготовок (рис. 62) используют при возведении кровель и ферм. Глубина крепежной накладки может составлять 1/62/3 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.


Сращивание прямым замком

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.


Сращивание бревен косым замком

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.


Неразъемные соединения

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 =

Наш сайт является помещением библиотеки. На основании Федерального закона Российской федерации "Об авторском и смежных правах" (в ред. Федеральных законов от 19.07.1995 N 110-ФЗ, от 20.07.2004 N 72-ФЗ) копирование, сохранение на жестком диске или иной способ сохранения произведений размещенных на данной библиотеке категорически запрешен. Все материалы представлены исключительно в ознакомительных целях.

Copyright © UniversalInternetLibrary.ru - читать книги бесплатно