Изготовление дверей и окон

Если у вас есть необходимые инструменты и навыки обращения с ними, можно самому сделать ряд полезных вещей в доме. Обратившись за помощью к какой-либо справочной литературе по столярным работам, вы в первую очередь столкнетесь с распространенным советом о том, что «для ручной работы необходим прежде всего верстак». Однако на практике вряд ли даже у большинства мастеров-специалистов есть дома верстак.

Если даже у вас есть возможность приобрести это полезное приспособление, то практичнее и дешевле все же будет пригласить квалифицированных специалистов, нежели покупать верстак. Поэтому, если у вас в квартире все-таки имеется верстак, — отлично! А если нет — не огорчайтесь. Наша цель — обыкновенный ремонт в доме, а не открытие столярной мастерской!

Чаще всего во время столярных работ приходится осуществлять механическую обработку древесины. Это пиление, строгание, сверление, фрезерование и долбление. Большей частью обработка древесины производится с нарушением волокон, причем основной способ этого вида обработки — резание.

Сразу скажем, что существует способ обработки без нарушения волокон — например гнутье, прессование. Процесс резания состоит в том, что под воздействием внешней силы (например, силы ваших мышц) резец, имеющий форму клина, внедряясь в древесину режущей кромкой, перерезает волокна и отделяет их в виде опилок и стружки. При резании получается длинная стружка, образование которой создает на поверхности вырывы. Во избежание этого следует стружку надломить. Для этого в рубанке, к примеру, устроен стружко-лом — так называемый «горбатик».

Для качественной обработки древесины большое значение имеет правильный выбор углов заострения и резания.

Наиболее выгодный угол заострения или заточки для ножей рубанков 23-25°, а передний угол (угол наклона железки) в зависимости от назначения инструментов, характера материала и вида обработки колеблется в пределах от 43 до 50°.

По отношению к направлению волокон различают три способа резания: в торец,вдоль и поперек волокон.

При резании в торец происходит такое разрезание древесины, при котором плоскость резания и направление резания перпендикулярны волокнам древесины. Стружка при резании в торец скалывается по слоям, а поверхность после обработки остается шероховатой.

При резании вдоль волокон плоскость резания и направление резания параллельны волокнам древесины, слои волокон легко разделяются, поверхность становится гладкой, форма стружки зависит от толщины снимаемого слоя. Толстая стружка надламывается подлине, а более тонкая получается в виде непрерывной ленты (например, строгание фуганком).

При резании поперек волокон плоскость резания параллельна волокнам древесины, а направление резания перпендикулярно им. При резании стружка получается непрочной, а поверхность шероховатой.

Удельная сила резания древесины поперек волокон примерно в четыре раза меньше, чем при резании в торец.

Кроме основных, есть еще такие виды резания: поперечно-торцевое, продольно-торцевое, продольно-поперечное.

Шероховатость поверхности древесины характеризуется размерными показателями неровностей — риски, ворсистость, мшистость. Шероховатость поверхности древесины при обработке зависит от направления волокон к обрабатываемой плоскости, толщины снимаемой стружки, величины угла заострения и скорости резания, качества заточки резцов и их установки в инструменте.

Более качественная поверхность древесины получается при резании ее вдоль волокон или по ходу выхода волокон на обрабатываемую поверхность, при подпоре волокон перед резцом и надламывании стружки. В рубанке волокна со стороны подошвы подпирает леток, а надламывается стружка стружколомом двойного ножа.

При работе против слоя волокон получается большей частью нечистая поверхность — отщепы, отколы.

На получение чисто обработанной поверхности древесины влияет заточка резца. Тупым резцом волокна не перерезаются или разделяются, а рвутся и мнутся, в результате чего получается нечистая поверхность с продольными вмятинами и бороздами.

Пиление. Для пиления древесины применяют столярные пилы: лучковые и ножовки. Лучковая пила состоит из деревянного лучка (станка) и натянутого на нем полотна пилы. Ножовки — это пилы ненатянутые. Форма и заточка зубьев полотна пилы зависит от направления пиления — вдоль волокон древесины, поперек волокон или по кривым линиям. Зубья пилы для продольного пиления имеют косоугольную форму (зуб наклонный), для поперечного пиления форма зуба — равнобедренный или равносторонний треугольник, для криволинейного (смешанного) — прямоугольный треугольник. Для подготовки пилы к работе ее, чтобы избежать затраты лишних сил на пиление и нагревания полотна, разводят. Развод пилы заключается в отгибании зубьев в разные стороны: четных зубьев в одну сторону, нечетных — в другую. Величина развода 0,5 мм и более чем на половину толщины полотна на каждую сторону. Величина развода всех зубьев должна быть одинаковой. При неодинаковом разводе менее отогнутые

11. 36

зубья не будут участвовать в пилении, а более отогнутые будут работать с перегрузкой и поэтому быстрее выйдут из строя. Для развода зубьев полотно зажимают в деревянных тисках близ линии основания зубьев. Разводить зубья можно плоскогубцами, но лучше это делать специальной разводкой.

В случае применения пил неодинаковой толщины (к зубчатому венцу толще, а к обушку тоньше) развод зубьев не делают.

Заточку ручных пил производят трехгранными напильниками с мелкой насечкой. При прямой заточке напильник держат перпендикулярно к полотну, а при косой — под углом 45-80°. Для заточки полотно зажимают в тисках так же, как при разводе зубьев. При зажиме лучковой пилы для заточки лучок откидывают по направлению от себя.

Кроме умения правильно пилить и строгать древесину, нужны знания различных способов соединения деталей — склеиванием или вязкой шипами. В этих случаях необходимо уметь хорошо запиливать у деталей шипы и продалбливать или высверливать отверстия. Для выполнения таких работ нужно ознакомиться с долблением долотом, резанием стамеской и сверлением.

Долбление. Долотом выдалбливают прямоугольные отверстия различных размеров подлине и глубине. Ширина столярных долот 6, 8, 10, 12, 18, 20 мм. Угол заострения 25-50°. Долбление производят по разметке в следующем порядке. Первым ударом по вертикально поставленному долоту перерезают древесину на небольшую глубину поперек волокон у риски. Второй удар наносят по долоту, несколько отставленному внутрь гнезда и наклоненному в этом же направлении. При этом отделяется первая стружка. Так, чередуя вертикальное перерезание волокон по риске и выбирание стружки, производят вырубание древесины до необходимой глубины.

Стамесками производят зачистку шипов, гнезд и проушин, подгонку соединений, срезку фасок. Для долбления стамеску применяют обычно только при выборке гнезд в узких и тонких деталях. Стамески подразделяются на плоские и полукруглые. Полукруглые стамески служат для выдалбливания криволинейных отверстий и обработки криволинейных поверхностей.

Ширина стамесок: плоских толстых — 4, 6, 8,10,12,15,18, 20, 25, 30, 40 и 50 мм, плоских тонких — 6, 8, 10, 12, 15, 25, 30 и 40 мм. Угол заострения стамесок 18-25°. Затачивание долот и стамесок производят так же, как и рубаночных железок.

Сверление. Для выполнения круглых отверстий служат сверла. В зависимости от конструкции режущей части различают: ложечные, центровые, винтовые, спиральные и другие сверла. К инструментам для работы сверлами относятся: коловорот, винтовая дрель, дрель шестеренчатая.

Соединение брусков шипами. Вязка (соединение) брусков шипами состоит в том, что обработанный конец одного бруска — шип, — смазав клеем, вставляют в отверстие, продолбленное или высверленное для него в другом соединяемом бруске.

Шипы могут иметь различные формы и размеры. Есть цельные шипы, есть вставные. Вставной шип делают из отдельного куска древесины, а затем вставляют с клеем или без клея в гнезда, сделанные в обеих соединяемых деталях. Вставные шипы почти всегда делают круглыми, но они могут быть и плоскими. Так как вязка деталей при изготовлении столярных изделий — работа наиболее трудоемкая, то обычно стараются применять простые шипы, если при этом не снижается прочность изделия: например, табуреты часто вяжут на шипы с одним заплечиком.

Направление волокон древесины в шипе должно быть продольным, при поперечном направлении волокон шипи легко ломаются.

Разметка шипов, гнезд и проушин. Запиливание шипов, выдалбливание гнезд и проушин необходимо делать по точной разметке. При разметке применяют обычно следующие инструменты: рулетку, складной метр, линейку, циркуль, угольник, ерунок, малку, рейсмус и шило. Для разметки и проверки длины прямых линий служат метр, рулетка и линейка. Деревянный угольник — для вычерчивания прямых углов при разметке, для проверки строгания 2 смежных поверхностей под прямим углом и прямых углов при сборке деталей; ерунок (яру-нок) — инструмент для нанесения линий под углом 45°и 135°к кромке детали, состоит из колодки и неподвижно прикреплен-

1Г

ной к ней под углом 45° линейки; малка служит для измерения и откладывания углов, состоит из колодки и линейки, соединенных шарниром; линейку закрепляют в нужном положении при помощи винта с гайкой.

Рейсмус необходим для проведения линий, параллельных ребру изделия, им наносят продольные риски. Он состоит из колодки, через которую проходят два квадратных бруска, закрепляемых в нужном положении клином и имеющих на одном конце острие для проведения линий, при разметке колодку прижимают к лицевой стороне бруска. Тонкое стальное шило применяют для прочерчивания рисок, наколки центров, наметки мест для шурупов. Виды соединений брусков бывают: соединение вполдерева (внакладку) — непрочное соединение, применяется с дополнительным креплением шурупами или нагелями (деревянный цилиндрический стержень); соединение прямым сквозным одинарным шипом — достаточно прочное, широко распространено; соединение прямым сквозным двойным шипом. Наиболее прочным соединением является соединение лапчатым шипом (ласточкин хвост), оно может быть сквозным или глухим.

От качества столярной вязки зависит прочность изделия. Соединение деталей шипами будет значительно прочнее после склеивания; чем больше площадь склеивания в соединении, тем оно прочнее. Шип должен плотно входить в гнездо или проушину.

При изготовлении ряда изделий, в особенности рамок, применяют угловые соединения брусков «на ус». Соединение «на ус» внакладку — непрочное, при таком соединении обязательна наклейка треугольника с обратной стороны; «на ус» сквозным шипом, одинарным или двойным — соединение сравнительно прочное; также прочно соединение «на ус» глухим потайным шипом.

Склеивание. Для вклеивания деревянных деталей применяют клеи: мездровый, костный, казеиновый. Для приготовления клеевого раствора плитки клея дробят на куски, кладут их в чистую посуду и заливают кипяченой водой комнатной температуры для набухания (на 6-12 часов). Воды наливают

в костный клей примерно в полтора, а в мездровый в два раза больше веса сухого клея, но так, чтобы она полностью покрывала клей. Равномерно набухший в воде клей разогревают до 70-80° в клееварке. Костный клей начинает плавиться и переходить в раствор при температуре около 30°, мездровый — при 40°. Горячий клей лучше проникает в древесину, поэтому рабочая температура раствора костного клея должна быть 40-60°, мездрового — 50-75°. Склеивание производят следующим образом: плотно подогнанные поверхности оклеиваемых деталей намазывают раствором клея, прикладывают намазанные поверхности одна к другой и в таком положении зажимают в струбцинах. Сжимать оклеиваемые поверхности нужно настолько, чтобы слой клея между ними получился толщиной не менее 0,08 мм и не более 0,15 мм. При более толстой прослойки клея прочность склеивания снижается. Под зажимом склеиваемые детали необходимо выдержать 3-4 часа. Однако и после прекращения сжима склеиваемые детали можно обрабатывать лишь через сутки. Склеивание следует производить в теплом помещении (18—20°и выше) ^особенно вредны для склеивания сквозняки.

Изготовление изделий из брусков. Зная, как соединять (вязать) бруски шипами со склеиванием соединений, можно сделать разнообразные изделия, более сложные и прочные, Чем собранные на гвоздях и шурупах (например, решетку для ванной комнаты, подставку для цветов, подставку для елки, полку, табурет).

Всякое столярное изделие состоит из брусков, щитов, рамок и коробок. Эти составные части изделия принято называть конструктивными элементами. Так, книжный или платяной шкаф может быть рамочной, щитовой или смешанной конструкции, а портретная рамка — всегда брусковой конструкции.

Рамка состоит из четырех связанных между собой брусков; ее сначала собирают в сжиме насухо, то есть без клея, при этом проверяют, нет ли перекосов рамки, зазоров или каких-либо других неисправностей. После устранения дефектов рамку разбирают, внутренние кромки шлифуют, подгоняют все детали и собирают на клей. Рамки, связанные «на ус»,

сжимают с углов по направлению диагоналей. Выдерживают рамки в обжатом состоянии 3-4 часа. Коробки так же, как рамки, сначала собирают насухо (без клея). Сторону коробки или ящика с шипами, обычно лицевую, зажимают задней коробкой верстака и на ее шипы проушинами накладывают боковую стенку, устанавливают ее вертикально и на ее шипы насаживают проушинами заднюю стенку.

После этого получившуюся часть ящика из трех стенок укладывают боковой стенкой вниз и на шипы передней и задней стенок насаживают проушинами вторую боковую стенку. Таким образом будет установлена вся коробка. Когда коробка собрана, проверяют плотность шиповых соединений и прямоуголь-ность коробки планками с угла на угол. После необходимой подгонки коробку разбирают и вновь собирают уже на клей.

Отделка столярных изделий. После изготовления столярного изделия его подвергают внешней отделке, то есть покрывают краской, политурой или другим отделочным составом. Для всех видов внешней отделки поверхность древесины должна быть хорошо подготовлена. Поэтому ее выравнивают, зачищают шлиф-тиком, циклюют (твердые породы) и шлифуют. Для шлифования древесины применяют стеклянные и кремневые шкурки на бумаге и на ткани. Шлифуют при помощи шлифка (деревянная колодочка, на подошву которой наклеена ровным слоем пробка, резина или войлок). На подошву шлифка накладывают шкурку и загибают ее края за продольные кромки.

При подготовке поверхности древесины под прозрачную отделку выполняют различные операции: обессмоливание, отбеливание, заполнение пор. Последнее имеет наибольшее значение. Приготовленную мастику (расплавленный воск и скипидар) используют остывшей до 20-25°. Ее наносят на поверхность древесины нетолстым слоем поперек волокон при помощи тампона иаваты, обернутой мягкой тряпицей, затем выдерживают покрытие в теплом месте 1-2 часа. После этого мастику растирают суконкой: сначала круговыми движениями, а под конец — вдоль волокон. Восковая мастика хорошо выявляет текстуру древесины, но мало устойчива против влаги, тепла, механических воздействий. Во избежание повреж-

дений мастику защищают слоем спиртового лака. При покрытии масляным лаком и нитролаками, а также при полировании восковую мастику не применяют, пользуются порозапол-нителями. Порозаполнители бывают следующих составов:

♦   масляно-клеевой — 40% мела отмученного, 2% умбры сухой, 4% олифы натуральной, 2% клея мездрового, 52% воды;

♦  казеино-масляный — 34% мела отмученного, 2% умбры сухой, 4% олифы, 10% клея казеинового, 50% воды;

♦  масляно-меловой — 50% мела отмученного, 8% умбры, 13% олифы, 8% лака масляного, 21% клея казеинового.

Для крашения древесины применяют преимущественно анилиновые кислотные красители различных цветов и оттенков. Часто применяют гуминовый краситель (известный под названием ореховой морилки) и марганцовокислый калий. Гуминовый краситель окрашивает древесину в серовато-коричневый цвет, похожий на цвет древесины ореха, а марганцовокислый калий — в красновато-коричневый. Красители растворяют в мягкой воде в эмалированной или стекленной чистой посуде. Перед крашением всю отделываемую поверхность равномерно увлажняют водой при помощи слегка отжатой тряпки. Крашение производят дёа-три раза слабым раствором красителя, с пятиминутными выдержками; такое крашение дает лучший результат, чем одноразовое крашение крепким раствором. Когда поверхность просохнет, ее протирают грубошерстным сукном или шлифуют отработанной мелкозернистой шкуркой.

Для прозрачной отделки столярных изделий их покрывают спиртовыми, масляными или нитроцеллюлозными лаками. Ручное лакирование производят тампоном или кистью. Для тампона берут ком ваты, обертывают его тонким мягким льняным полотном или марлей, обязательно стиранной. Лак наливают в тампон, чтобы вата хорошо пропиталась. Слегка надавливая на тампон, проводят по поверхности древесины, после чего на ней остается сплошной тонкий слой лака без потеков. Масляные лаки обычно наносят мягкой кистью. Лакируют не менее двух раз. Каждый следующий слой лака наносят после того, как хорошо высохнет и будет отшлифован предыдущий слой. Шлифование производится мелкой отработанной шкуркой.

Спиртовые лаки наносят в два-три слоя, выдерживая каждый нанесенный слой для просушивания 40-50 минут. Заключительная сушка 2 часа. Масляные лаки наносятся в 2-3 слоя с выдержками для сушки от 6 до 8 часов; заключительная усушка длится до 48 часов.

Нитролаки наносят в 4-5 слоев с выдержками для сушки в 30-40 минут. Срок полного высыхания до 2 часов.

Итак, вы ознакомились с основными приемами столярных работ. А теперь можно перейти и к более сложным работам, которые являются необходимыми при ремонте в доме.