2) фиксация с помощью струбцины.
Соединения «ласточкин хвост», ящичные, на вставную рейку и на шкантах (о них будет сказано далее) осуществляются без прессования, поскольку в этих случаях достаточно очень точно обработать сопрягаемые поверхности.
Технологически процесс склеивания состоит из следующих последовательно выполняемых операций:
1) подготовки деталей или шпона;
2) приготовления клея;
3) нанесения его на поверхность деталей (заготовок);
4) открытой выдержки, в течение которой клей впитывается;
5) закрытой выдержки, при которой заготовки наложены друг на друга, и запрессовывания деталей (заготовок) в сжатом состоянии до тех пор, пока клей не схватится;
6) выдержки деталей (заготовок) после распрессовывания.
Клей, нанесенный на поверхность детали, проникает в меж– и внутриклеточные пространства древесины и отвердевает там, соединяя две поверхности множеством тончайших связей. Его количество не должно быть ни слишком толстым (склеиваемые поверхности будут неплотно прилегать друг к другу), ни чересчур тонким (такое склеивание называется «голодное», так как между поверхностями образуется очень мало нитей), поскольку в обоих случаях прочность изделия становится хуже. Время выдержки зависит от используемого средства. Для глютиновых клеев это определяется температурой деталей (заготовок) и воздуха в помещении. При температуре ниже 25 °C клей густеет и перестает смачивать поверхность, при соответствующей температуре время выдержки составляет 4–5 мин, а в случае подогрева этот период увеличивается до 25 мин.
Для синтетических клеев время выдержки не превышает 25–30 мин. Увеличивать его не следует, так как средство может частично отвердеть.
Немалую роль играет и качество клея, который может иметь синтетическое или животное происхождение. К первой группе относятся глютиновые и казеиновые клеи, а ко второй – клеи на основе карбамидо– и меламиноформальдегидных (термореактивных) и поливинилацетатных (термопластичных) смол (ПВА). От того, какое средство используется, зависит, какое его количество потребуется для выполнения склеивания. Соединение бывает качественным, если на 1 м2 поверхности расходуется определенное количество клея:
1) глютинового – 200–350 г;
2) казеинового – 160–280 г;
3) карбамидоформальдегидного – 140–200 г;
4) фенолформальдегидного – 160–250 г.
Кроме того, необходимо учесть, что при склеивании шиповых соединений, полуторцовых поверхностей и в том случае, если оно сопровождается гнутьем, расход клея увеличивается на 50 %.
Для обеспечения плотного прилегания деталей (заготовок), которые могут иметь неровности, используются различные приспособления. В домашних условиях это чаще всего струбцины, благодаря которым поверхности контактируют по всей площади.
На предприятиях применяют прессы, ваймы и пр. Необходимо сказать, что при использовании жидкого клея давление не должно быть избыточным, так как это может привести к тому, что часть состава выдавится, его слой уменьшится, а прочность соединения снизится. При применении густого клея давление на соединение должно быть большим, поскольку в противном случае его слой будет довольно толстым, что негативно скажется на качестве соединения. Оптимальная толщина составляет – 0,08–0,15 мм.
Продолжительность прессования зависит от клея. Если для соединения холодным способом применяется глютиновый, казеиновый, карбамидный или эпоксидный клей, достаточно 4–6 ч, а для поливинилацетатной дисперсии нужно, как минимум, 2 ч.
Бремя выдержки после прессования составляет не менее суток, по истечении которых детали или заготовки можно подвергать дальнейшей обработке без опасения разрушить их.
К глютиновым относятся костный (производится в виде плиток) и мездровый (в виде плиток и чешуи) клеи. Чтобы приготовить состав, клей (обязательно в измельченном виде) заливают холодной водой и оставляют на 6–12 ч для набухания. Образовавшееся желе, в котором не должно быть твердого остатка, ставят в клеянку и варят на водяной бане (температура – 60–70 °C) примерно 30 мин, регулярно помешивая.
Клеянка представляет собой емкость, состоящую из двух сосудов – для клея и воды (рис. 70).
Рис. 70. Клеянка: а – общий вид; б – самодельная клеянка; в – схема: 1 – емкость для клея; 2 – емкость для воды
Чтобы проверить качество полученного клея, нужно дать ему стечь с мешалки. Если это происходит медленно, а струя однородная и ровная, то все в порядке. Жидкий клей стекает быстро, поэтому в него следует добавить мел или каолин (10–15 % от общей массы). В стекающий сгустками клей нужно влить воду и варить еще 15–20 мин.
Количество клея должно быть таким, чтобы его можно было использовать за двое суток. Хранить его следует при температуре не более 10 °C.
Чтобы приготовить казеиновый клей, в воду всыпают порошок или гранулы (соотношение клея и воды составляет 1:1,7–2,3), перемешивают до образования однородной массы сметанообразной консистенции и применяют по назначению. Полученное средство не подлежит длительному хранению, поэтому его следует израсходовать за 4–6 ч, после чего оно густеет и становится непригодным.
Клей на основе карбамидной синтетической смолы называется карбамидным, например УКС, М-60, М-70. Он применяется для склеивания деталей (заготовок) холодным способом. Предварительно его нужно смешать с отвердителем (хлористым аммонием и т. п.), количество которого должно составлять от 0,5 до 25 весовых частей относительно веса смолы. Поскольку жидкие карбамидные смолы долго не хранятся, они продаются в сухом виде. Такой клей не предназначен для соединения элементов изделий, которые подвергаются переменным нагрузкам (например, для стульев и др.), так как дает хрупкий клеевой слой. Но его можно улучшить, если ввести поливинилацетатный клей (примерно 15–25 частей).
Поливинилацетатная дисперсия – это водный состав, в котором равномерно распределены частицы полимера. Ее недостатками являются низкие водо– и теплостойкость, поэтому клеевое соединение при повышенной влажности и температуре более 70 °C резко теряет свою прочность. Если в дисперсию добавить карбамидный клей (4–6 весовых частей), то ее характеристики можно улучшить.
Для склеивания деталей хорошо зарекомендовал себя эпоксидный клей, относящийся к двухкомпонентным средствам и пригодный практически для всех мебельных соединений. Но он является достаточно дорогостоящим.
При соединении клей нужно наносить кистью на одну из поверхностей, хотя есть и исключения из этого правила, в частности им могут смазываться обе торцевые поверхности, если они сильно впитывают клеевой состав.
Неразъемные включают шиповые соединения, основными элементами которых являются:
1) шип. Так называется выступ, которым оканчивается деталь (он может иметь разные размеры и форму). Шип фиксирует детали после того, как он вставлен в гнездо, проушину или шпунт, которым он должен соответствовать по своим параметрам;
2) проушина – отверстие на конце детали, которое открыто с 2–3 сторон;
3) гнездо, представляющее собой углубление в детали;
4) гребень, то есть выступающая часть детали, которая по форме и размеру идентична шпунту;
5) шпунт (паз), представляющий собой углубление, которое проходит по всей длине детали.
При изготовлении мебели прибегают к шиповым клеевым соединениям. Шипы различаются по форме и конструкции. По первому признаку они бывают плоскими, трапециевидными и круглыми, а по второму – цельными (изготавливаются вместе с деталью) и вставными (выполняются отдельно).
Переход от бруска непосредственно к телу шипа имеет форму уступа и называется заплечиками, а плоскости боковых граней шипа – щечками. Промежуток от торцевой грани шипа до заплечиков – это длина шипа, толщиной является расстояние между щечками, а шириной – поперечный размер щечки.
Вставные шипы разделяются на две группы:
1) шканты (имеют круглую форму);
2) рейки (плоские шипы, проходящие по всей длине соединяемых деталей).
Описанное выше показано на рис. 71.
Рис. 71. Основные элементы шиповых соединений: а, б – плоские шипы; в – круглый шип; г – гребень; д – шпунт; е – шкант; ж – проушина; з – гнездо для плоского шипа; и – гнездо для круглого шипа; к – рейка
Прежде чем начать выполнять шипы, пазы и т. д., надо подготовить детали по длине, обработать торцевые стороны и проверить заготовки на наличие дефектов.
Шиповые соединения регламентируются ГОСТом 9330-76 и подразделяются на:
1) открытые, при которых в соединениях видна поверхность верхней грани шипа;
2) сквозные, при которых торец шипа выходит на видимую поверхность торцевой гранью;
