Технология соединения шкантами – как сделать своими руками и другие способы соединения

Крепеж бруса нагелями

Максимально прочными вариантами выступают шипы из дуба либо березы. Их не представляется возможным деформировать, согнуть, сломать. Однако существует одно условие. Они должны быть правильно зафиксированы. Какова их форма и размеры? Оптимальное решение – детали округлых контуров.

Их длина не должна превышать 25 мм. Деревянные нагели обязаны быть гладкими, ровными не только в точке монтажа, а по всей поверхности. Именно такие гвозди гарантируют максимально долгий срок службы.

Установка шкантов в брус – это обязательное правило для брусовых и бревенчатых конструкций. Шипы из березы являются самым распространенным вариантом. Такие нагели не могут стать аналогом саморезов или примитивных гвоздей. Если их использовать, то гарантировать устойчивость и надежность сооружения невозможно. Также стоит отказаться от применения арматуры. Металлические версии могут привести к ряду негативных последствий, что объясняется непосредственным взаимодействием материалов с разными параметрами теплопроводности. К чему может привести использование нагелей из металла? Это может быть:

• образование конденсата;
• покрытие поверхности шипов ржавчиной;
• загнивание всего слоя древесины.

Содержимое разработки

Способ соединения двух деталей с применением шипов используют часто:

• впроцессе изготовления листов фанеры;
• при соединении проводов;
• при соединении двух частей из дерева;
• при закреплении заготовок для дальнейшей их обработки.

Соединение приспособлений из дерева осуществляется с помощью шипов. Шипом называют острый выступ на детали. В то же время на второй детали имеется соответствующее углубление. Главное требование к любому типу соединения — это его надежность.

Шиповое соединение считается самым прочным. Его существенным недостатком является достаточно сложное изготовление. Упростить процедуру без потери качества можно, если соединять детали с помощью круглых вставных шипов — шкантов.

Такая технология широко используется, если требуется собрать щит. Существует много способов соединения деревянных деталей; соединение с помощью нагелей и шкантов — лишь один из них.

Шиповое соединение

Гравировальная машинка (матовка) своими руками

Данное оборудование используют не только профессионалы, но и домашние умельцы. Несмотря на, то что его спокойно можно приобрести в магазине, некоторые предпочитают изготовить его своими руками. Изготовить такой аппарат, довольно просто, но несмотря на свою простоту, он также успешно выполняет свои функции, что и изготовленный на заводе. Итак, гравер необходим:

• для фрезеровки поверхностей (плоских и фасонных), а также пазов, отверстии имеющих различную конфигурацию;
• высверливания и растачивания отверстий;
• для резки листов;
• очистки от коррозий и иных загрязнений;
• шлифования и полирования деталей;
• ну и конечно же для нанесения изображений и надписей на поверхности.

Надежность самодельного гравера, будет зависеть от того, какие материалы использовались. Для того, чтобы сделать аппарат, потребуется:

1. гибкий вал или приводной;
2. насадка для него, для того чтобы фиксировать инструмент (можно использовать от бормашины или сделать самим);
3. в отверстие насадки вставляется трубка со свободно вращающимся патроном, состоящим из двух половинок, скрепленных винтом;
4. в патрон вставляется инструмент, хвостовик которого должен быть диаметром от 2 до 5 мм, а если детали не самодельные, то подбирается такой который подойдет по диаметру.

Соединения на шкантах

Шканты используются в обязательном порядке, независимо от того, является здание бревенчатым или брусовым. Наибольшее распространение получили березовые шипы.

Эти деревянные болты невозможно заменить другими составляющими типа гвоздей или саморезов, применение которых вызовет только ухудшение ситуации. К тому же не стоит использовать нагели на металлической основе, которые чаще всего являются арматурой. В результате можно наблюдать взаимодействие материалов с разной степенью теплопроводности.

Вследствие этого на внутренней поверхности бруса может появляться конденсат, а это совершенно не нужно. В таком случае арматура начнет покрываться ржавчиной, а древесина загнивать.

Что представляют собой деревянные нагели?

Для начала стоит разобраться с тем, что такое непосредственно сам нагель. Деталь представляет собой миниатюрный фрагмент, выполненный с целью укрепления стен сруба, созданного из бруса. При этом именно диаметр шкантов для бруса выступает в роли одной из самых ключевых характеристик.

Назначение нагелей может быть различным. Например, деревянные шканты ориентированы на фиксацию бревенчатых сооружений. Деталь позволяет затормозить самые разные негативные последствия, которые неизменно сопровождают функционирование сооружений из древесины. Это может быть:

Такие своеобразные штыри, установленные грамотно и правильно, сделают здание стабильным. Брусья конструкции будут размещены так, что они останутся в неизменном виде и через пару месяцев, и через несколько десятилетий.

Основные породы древесины

Вся древесина разделяется на две большие группы: на древесину из хвойных пород и на древесину из лиственных пород дерева.

Хвойная древесина отличается высокой прочностью и устойчивостью к гниению. Древесина подобного типа обладает относительно небольшим весом.

Чаще всего в стране используют древесину сосны. Применяют ее для производства столбов, пиломатериалов, шпона, фанеры, для выработки целлюлозы, бумаги.

Древесина кедра обладает теми же свойствами, что и сосна, но используют кедр преимущественно для производства мебели.

Древесина ели используется реже всего — в основном для изготовления музыкальных инструментов. Пихта идет на изготовление дощечек для кровли. Древесина лиственницы содержит большое количество смолистых веществ, из-за чего плохо поддается гниению, в т.ч. при помещении ее в землю.

Для изготовления нагелей чаще всего используют древесину лиственных пород:

• акации;
• березы;
• дуба;
• ореха.

И только если нет выбора, разрешено использовать лиственницу и сосну. Если дом строится из древесины лиственницы, предпочтение отдают и нагелям, изготовленным из этого дерева. Ель для изготовления штырей не подходит. Лучшим деревом для изготовления нагелей считается береза. Для соснового бруса берут нагели из акации или дуба.

Соединение деталей шкантами и шурупами в нагель L-120 означает, что при сборке используют нагели, длиной 120 мм. Соответственно, надпись соединение шкантами и шурупами в нагель L-150 означает, что детали соединяются с использованием нагеля, длинной 150 мм. Значение, идущее за нагелем, означает длину штыря, о котором идет речь.

Соблюдение правил

Минимально допустимые расстояния между осями нагелей зависят от их материала. Подобные расстояния высчитываются, исходя из диаметров нагеля

Чтобы точно рассчитать несущую способность нагеля, необходимо обратить внимание на многие факторы. Прежде всего это относится к напряжению сжатия и изгиба

Такой расчет сложен и громоздок. Для практического применения эту формулу упростили. При расчете ввели ряд допущений, но было установлено, что:

• предельная деформация нагельного соединения — 2 мм;
• нагель рассматривается как балка малой изгибной жесткости на упруго пластичном основании, каковым является древесина;
• силы трения не учитываются ввиду возможности появления зазора между соединяемыми элементами при усушке их поперек волокон.

Последовательность монтажа

Порядок работы с деревянными шипами сводится к следующим пунктам: вначале требуется найти середину на нужной плоскости и сделать разметку будущего отверстия.

1. С помощью сверлильного станка необходимо сделать углубление. В него будет вставляться шип. Диаметр сверла должен быть таким же, что и у шканта. Глубина – 1,5 бруса.
2. Если крепеж будет находиться в отверстии слишком свободно, то он не сможет выполнять свою функцию полноценно. В случае излишней плотности и выступания нагеля над поверхностью могут появиться проблемы в результате естественной усадки здания.
3. При обработке отверстия нужно следить за тем, чтобы угол сверла был перпендикулярен основанию. Это поможет избежать проблем при соединении деталей. Нагель соединяет 2 бруса или бревна, причем делать это нужно с соблюдением шахматного порядка по периметру стены сруба. При этом допустимым расстоянием между ними будет 1000-1500 мм.
4. От совмещения чаш и проемов необходимо делать отступ в 300 мм. При монтаже уровень влажности шкантов должен совпадать с влажностью самого бруса.
5. В полученное отверстие необходимо вставить кнопки-керны, предназначенные для разметки отверстия на другой доске. При отсутствии такой детали вполне можно прибегнуть к самостоятельному изготовлению. Для этого нужно сделать заточку стержня в виде карандаша так, чтобы в середине была иголка. Вставить его в отверстие.
6. Затем две доски укладываются на ровную поверхность, слегка прижимаются друг к другу. Таким образом, на чистой доске появляется разметка для высверливания углубления для шипа.

Нагель должен плотно и без скосов сидеть в пазах бруса, иначе он не выполнит свою функцию.

Для таких целей можно воспользоваться разметочным рейсмусом

Здесь важно правильно найти середину нужных поверхностей

В полученные отверстия нужно вставить стержень, части досок обработать клеем, соединить заготовки и зажать в струбцину. Затем необходимо высушить конструкцию.

Советы:

1. Делать отверстия под шканты следует правильно. Это соединение имеет свою особенность: его нельзя изменять в момент сборки.
2. Обязательным условием является просверливание углублений строго перпендикулярно.
3. Не стоит делать чересчур глубокие дырки, это может привести к выходу нагеля за пределы доски. Торчать они не должны.

Заглушки и набойки на ножки стульев из подручных средств

Для того, чтобы избежать порчи пола на кухне или в другой комнате, при эксплуатации деревянных стульев, следует изолировать те части, которые способны это сделать, то есть ножки. Чтобы это сделать, можно сходить в магазин и приобрести специальные набойки, а можно и сэкономить, и сделать их самим. В качестве материала для изготовления набоек для ножек стола подойдут:

1. старый ковер, из него можно вырезать детали нужного размера и приклеить к ножкам;
2. резина, также вырезают необходимый размер и крепят при помощи гвоздей или клея;
3. стельки из войлока;
4. линолеум;
5. кожа.

Также можно изготовить заглушки для ножек, самым распространенным материалом для их изготовления служат винные пробки.

Работая с деревом, большинство умельцев давно уже самостоятельно изготавливают различные инструменты, для их изготовления возможно использовать подручные средства. Таким образом, можно неплохо сэкономить семейный бюджет.

Назначение и особенности шкантов

Схемы и размеры различных нагелей при угловом креплении бруса.

Деревянные нагели являются специально предназначенным для скрепления бревенчатых стен штырями. Они предотвращают такие естественные процессы в древесине, как усыхание, в результате которого дерево изменяет свои первоначальные свойства, деформируется.

Применение подобных болтов поможет избежать процесса смещения бревен в стене. Их правильная установка обеспечит конструкцию стабильностью, брусья будут располагаться так, как они были в начальном положении.

Наиболее востребованными являются нагели, сделанные из твердых пород дерева. Березовые или дубовые шканты невозможно сломать при условии их правильной установки. Чаще всего им придают округлую форму и размер, соответствующий 24-25 мм. Деревянные гвозди должны быть ровными и гладкими по всей длине.

?Нагели – это материал, помогающий удерживать стену в определенном положении.

Сверление отверстий под шкант

Использование шкантов в изготовлении мебели берёт своё начало ещё с «советских» времён. Но, несмотря на свою «древность», данный тип мебельной фурнитуры иногда используется и современными мебельщиками. Истории известны также некоторые личности, которые и по сей день продолжают использовать шканты для соединения всех узлов мебели, несмотря на то, что они живут в век высоких технологий и развития китайского промышленного плагиата всех современнейших элементов фурнитуры, разработанных в Европе.

Причину такой «любви» к шкантам объяснить сложно. Дело в том, что установка шканта требует высокой точности от мастера. Ошибка даже на долю миллиметра может привести к смещению деталей, исправить которое без «жертв» практически невозможно. Приходится либо рассверливать отверстие (что ведёт к ненадёжному соединению деталей), либо ставить в просверленное отверстие заглушку и сверлить его заново (что отнимает массу времени и нервов).

В общем, рискнём предположить, что мастера, продолжающие работать со шкантами, либо мазохисты, либо работают в очень дешёвом рыночном сегменте (так как единственным достоинством шканта, является его низкая стоимость). А может, живут где-то высоко в горах и работают с «дедовскими» запасами ДСП и фурнитуры, поэтому просто не знают о существовании конфирматов, уголков, и даже минификсов. Несмотря на нашу «нелюбовь» к минификсам, шкант можно отнести к ещё более «жёсткому» типу фурнитуры в плане его установки и регулировки.

Всё же мы решили рассмотреть технологию сверления отверстий под шкант.

Нарезка внешней и внутренней резьбы на дереве

Для того, чтобы нанести на дерево резьбу используются такие инструменты как метчик (резак) и плашка. С их помощью наносят, как внутреннюю, так и наружную резьбу. Но для того чтобы провести такие работы нужно:

• учесть плотность древесины, так как не каждая пригодна для таких процедур;
• внутренняя резьба требует предварительно просверлить отверстие, диаметр которого должен быть меньше диаметра метчика;
• после отверстие очищается от стружки;
• для более успешной работы стоит воспользоваться маслом, например, льняным, его следует совсем немного капнуть в отверстие, а затем уже вставлять метчик.

Угол, под которым вводится метчик должен быть прямым ни в коем случае нельзя допускать перекосы иначе деталь будет испорчена.

Что касается внешней резьбы, то она наносится примерно таким же способом:

1. диаметр заготовки должен равняться диаметру плашки;
2. после наносится масло.

Помимо плашки можно использовать и обычную гайку:

• смазанная маслом заготовка размещается в тиски;
• далее медленно при помощи ключа вкручивают гайку.

После того, как нужное количество желобков нарезано, так же аккуратно ее выкручивают.

Как делаются соединения

В этом случае необходимо выбирать шканты с диаметром, равным 0,4 толщины деталей, которые в будущем требуется соединить. Длину в этом случае делают равной пяти диаметрам шканта.

Чтобы соединение было качественным, необходимо все части конструкции подогнать друг к другу. Пласты брусков или же досок остругиваются под линейку. Кромки, которые будут присоединены, делают с помощью столярного угольника. Также потребуется рейсмус. С помощью этих инструментов размечают центры шкантовых отверстий.

Сначала замеряют расстояние от торца до центра первого отверстия. Измерение можно проводить с помощью штангенциркуля. Расстояние должно быть больше чем 2 диаметра шканта. Диаметр сверла должен быть таким, как и диаметр шканта. Техника выполнения отверстий должна быть точной. Если ошибиться, отверстие и штырь не совпадут.

При сверлении отверстия его делают на 2-3 мм больше, чем половина длины шканта. И лишь после этого можно отрезать шканты. Их необходимо смазать клеем и вставить в уже приготовленное отверстие второй детали. Для того чтобы соединение было еще прочнее, используют нагели.

Необходима дрель, для сверления отверстия для установки нагелей

Нагелями называют стержни, которые забивают в отверстия детали параллельно торцу. В них вкручивают шурупы. Вместо шурупа можно использовать саморез. На практике, шуруп никогда не вкручивают непосредственно в торец, т.к. он будет плохо держаться в древесине. За счет нагелей усиливают соединение. Перед забиванием нагель обязательно заостряют и смазывают клеем.

При соединении деталей используют не только деревянные нагели, но и стальные — пластмассовые. При строительстве домов, например, рекомендуется использовать нагели из дерева. Такие штыри не поддаются коррозии и имеют ту же структуру что и бревна или брус.

Соединять детали с помощью шкантов намного проще, чем с помощью нагелей. Легче изготовить их с классическими шипами и гнездами. Шкантам всегда найдется применение в любых проектах.

На промышленных предприятиях существует разделение труда. Один человек делает детали и шканты, другой занимается соединением. При производстве мебели чаще используется мебельный клей. Презентация новых видов такого клея постоянно проводится торгующими организациями.

Изготовление метчика для резьбы на дереве своими руками

Для нарезания резьбы в дереве, может потребоваться метчик по дереву, данный инструмент скорее всего обойдется не дешево, да и найти его может быть довольно сложно. Но не стоит расстраиваться, ведь подобную деталь, довольно легко изготовить самостоятельно. Для этого потребуется:

• угловая машина для шлифования;
• станок для заточки;
• дрель;
• далее необходимо подобрать болт или шуруп, на котором будет нужная резьба.

При использовании болта, сначала отрезают шестигранную головку, после заточным станком делают небольшую часть для захода, делают это путем вращения руками или закрепив конец в дрели. Далее, потребуется выточить канавки, в количестве 3-4 штук и очистить резьбу от попавшего вовремя вытачивания мусора, это можно сделать гайкой.

Закрепите метчик в зажимном патроне и при работающей дрели убедитесь, что он вращается ровно вдоль оси. Я не заметил, чтобы на зажимном патроне от резьбы остались неровности. Но если вы хотите избежать возможных повреждений, сточите резьбу в месте зажима.

метчик для резьбы на дереве

Винтельма своими руками

Плашкодержатель необходим для работы с плашками, данный инструмент имеет довольно большую стоимость, но его можно изготовить самостоятельно. Для изготовления основной части используют сталь, а вот для изготовления плашек потребуется быстрорежущая сталь Р6М5, в ней содержится до 5% молибдена. Данный химический элемент повышает износоустойчивость деталей. Так как при работе они подвергаются большим нагрузкам и нагреваются до 600 градусов по Цельсию.

Чтобы самостоятельно изготовить универсальный плашкодержатель необходимо подготовить такие детали:

1. рулевую тягу и наконечник;
2. втулку, также можно использовать гайку;
3. цепь от велосипеда;
4. гайки М12, в количестве двух штук;
5. поршневой палец.

Когда все детали будут готовы, нужно удалить ту часть тяги, которую вкручивают в рулевую рейку. После на тягу одевается поршневой палец, далее сверху одевается металлическая втулка (гайка), подходящая по диаметру, которая фиксируется сваркой. Оставшийся конец от рулевого наконечника следует обрезать сделать это можно болгаркой. После этого на рулевой наконечник привариваются две гайки (М12), закручивается наконечник, затем через гайки, просовывается часть цепи (велосипедной) и приваривается к поршневому пальцу. И все инструмент готов.

Винтельма в работе

Руководство по изготовлению

Деревянные шканты должны быть ровной округлой формы.

Шканты для бруса можно сделать самостоятельно, важно лишь знать о некоторых нюансах. Для этого нужно взять березовые поленья заданной длины и расколоть их на много частей, создавая заготовки квадратной формы

Потом вручную обтесать их, придав округлую форму определенного диаметра.

В случае наличия токарного станка все элементы можно аккуратно и быстро выточить. К тому же в качестве основания для шипа можно взять вышедшие из употребления черенки от лопат. Для придания им нужной формы следует лишь порезать их и сделать заготовки. Круглые шипы можно изготовить и с помощью циркулярной пилы.

Шкант мебельный – производство и параметры

Внешняя простота не означает, что данный крепеж производится кустарным методом. Для вытачивания шкантов используются станки для деревообработки, имеются даже специальные шкантонарезные машины. Дело в том, что их размеры четко калибруются в массовом производстве, а для тех случаев, когда нужен срочный мелкий ремонт мебели, применяют шаблон из металла, в котором имеется множество диаметров, выбрав нужный, вы пробиваете через него деревянную заготовку, делая таким образом шканты своими руками. Что касается крепежей из пластика, то их отливают в специальных формах.

Чтобы такой цилиндр лучше держался в отверстии, на его поверхности наносят рифления. Они могут быть продольными, поперечными, винтообразными или сложными (смешанными). На пластике также можно найти такие рифления. Диаметр шканта может быть 4-30 мм, а длина может составить 1,5-20 см. Можно, конечно, самостоятельно сделать дома изделие по заданным параметрам, но это достаточно хлопотная работа, чтобы получить круглую цилиндрическую деревяшку. Все размеры имеются в продаже, причем цена, понятное дело, вполне посильная. Другое дело, если вам потребуются более экзотические виды данного крепления, об этом поговорим ниже.

Тонкости крепления нагелей из древесины

Как происходит крепление бруса шкантами? Его тоже можно выполнить своими руками, без использования услуг профессионалов. Порядок работ предельно прост. Использование шипов из дерева для начала потребует отыскать середину используемой плоскости. В данной точке необходимо сделать соответствующую разметку. Именно здесь в дальнейшем будет создано отверстие.

Теперь нужно сверлить углубление, используя дрель. Именно в него потом будет нужно крепить шканты

Вот почему очень важно грамотно подобрать диаметр сверла. Его размеры должны быть идентичны таким же параметрам шипа

Что касается глубины, это – 1,5 бруса. Вопрос, какие шканты для бруса 150х150, оказывается совсем несложным. На можно увидеть, как выполняется эта процедура.

При этом сама по себе отпадает задача: чем сверлить брус под шканты. Безусловно, оптимальный вариант – это современная дрель. Намного важнее следить за правильностью обработки отверстия. Угол входа зависит от положения сверла. Оно должно быть строго перпендикулярно самому основанию. Грамотность выполнения данного шага позволит в дальнейшем избежать проблем с монтажом фрагментов. Также стоит помнить, что если шкант будет в брусе расположен чрезвычайно свободно, это лишит конструкцию всех преимуществ такого рода крепежей. Также стоит избегать чрезмерной плотности. Длина нагеля не должна быть и больше установленных размеров. Выступание детали над поверхностью приводит к проблемам в процессе неизбежной усадки конструкции.

Некоторые секреты процедуры

Шкант из дерева, как и металлические версии, ориентирован на соединение 2 бревен или брусов. Именно поэтому существует несколько секретов, как грамотно их крепить. Профессиональная сборка бруса на шканты подразумевает:

• соблюдение шахматного чередования, учитывающего периметр сооружения;
• оптимальное расстояние между ними в пределах от 1000 до 1500 мм;
• грамотное совмещение проемов и чаш примерно в 300 мм;
• совпадение степени влажности нагелей с данным параметром самой основы.

На фото видно, как произвести монтаж без ошибок самостоятельно. Те отверстия, которые нужно было предварительно сверлить дрелью, теперь заполняются кнопками-кернами. Именно они необходимы для выполнения разметки на брусе. Если такого специального фрагмента под рукой нет, можно сделать заточку в формате карандаша. Ее диаметр должен соответствовать заготовленному отверстию. Их следует крепить непосредственно в центр основания.

Следующий шаг – укладывание пары досок на идеально ровную и гладкую поверхность. При этом детали необходимо едва прижимать друг к другу. Однако большинство строителей интересует вопрос, как забивать шканты в брус. Шип необходимо максимально плотно поставить в паз. Между брусом и шкантом не должно быть скосов и прочих дефектов. При этом сверлить больше ничего не потребуется. Нагель и так с легкостью выполнит свою работу.

С этой целью можно использовать разметочный рейсмус. Когда шипы будут установлены, нужно обработать фрагменты досок клеем. Это позволит соединить заготовки, которые нужно крепко зажать в процессе, а затем высушить.

Нюансы создания шкантов

Как сделать шканты для бруса? На самом деле это простая процедура. Ее несложно осуществить своими руками. Для этого потребуется использовать поленья определенной длины. Заготовки (оптимально из березы) необходимо расколоть на множество мелких фрагментов. Целесообразно делать их в форме квадратов. Затем потребуется их обтесать. Выполняется это вручную. Рекомендуется придавать заготовкам округлую форму нужного диаметра.

Владельцам токарного станка сделать нагели очень просто. С его использованием элементы создаются оперативно и аккуратно. Если нет деревянных поленьев, всегда можно пустить в ход черенки от лопат, которые уже вышли из оборота. Чтобы придать им необходимые размеры и форму, потребуется просто их порезать. Круглые детали легко создаются и посредством циркулярной пилы.